專(zhuān)利名稱(chēng)：光源單元及采用該光源單元的掃描光學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于激光打印機(jī)和激光傳真機(jī)等成像裝置中的掃描光學(xué)裝置，特別是涉及一種一體地保持光源和光檢測(cè)機(jī)構(gòu)的光源單元。
近年來(lái)，在上述結(jié)構(gòu)的掃描光學(xué)裝置中，面對(duì)更高的高速化，逐漸采用以高速旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)多棱鏡104的設(shè)計(jì)。所以，從光敏元件108檢測(cè)到最初的激光到光敏元件108檢測(cè)到隨后的激光的時(shí)間隨旋轉(zhuǎn)多棱鏡104越高速旋轉(zhuǎn)而變的越短。在這種情況下，光敏元件108必須是具有高速應(yīng)答性的，因此，需要光敏元件108的受光面盡可能的小。
因而，雖然在光敏元件108的受光面大的情況下，光敏元件108和用于將激光引導(dǎo)到光敏元件108上的光學(xué)元件(例如，旋轉(zhuǎn)多棱鏡104、同步檢測(cè)用透鏡107等)的相對(duì)位置關(guān)系可以不那么精密，但是在光敏元件108的受光面小的情況下，若光敏元件108和光學(xué)元件的相對(duì)位置關(guān)系沒(méi)有高精度的定位，則不能利用光敏元件108對(duì)激光進(jìn)行檢測(cè)。
另外，如日本專(zhuān)利公報(bào)特開(kāi)平09-230259和日本專(zhuān)利公報(bào)特開(kāi)2002-189180那樣，在使用作為半導(dǎo)體激光器具有多個(gè)發(fā)光點(diǎn)的多激光束的情況下，為了調(diào)整副掃描方向的間距，不得不旋轉(zhuǎn)調(diào)整激光器保持件，這時(shí)，由于BD傳感器(光敏元件)與激光器保持件形成一體，所以當(dāng)激光器保持件繞光軸旋轉(zhuǎn)時(shí)BD傳感器也向同一方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，難以將從光偏向器而來(lái)的掃描光讀入BD傳感器中。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種掃描光學(xué)裝置，該裝置具有光源、保持構(gòu)件、偏向機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、聚光機(jī)構(gòu)，其中，保持構(gòu)件保持光源，偏向機(jī)構(gòu)使從光源射出的光偏向，檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)被偏向機(jī)構(gòu)偏向的光，聚光機(jī)構(gòu)用于對(duì)入射到檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的光進(jìn)行聚光，其中，保持構(gòu)件對(duì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位，保持聚光機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種光源單元，該光源單元具有光源、保持構(gòu)件、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和聚光機(jī)構(gòu)，其中，保持構(gòu)件保持光源，檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)從光源射出、被偏向機(jī)構(gòu)偏向的光，聚光機(jī)構(gòu)用于對(duì)入射到檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的光進(jìn)行聚光，其中，保持構(gòu)件對(duì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位，保持聚光機(jī)構(gòu)。本發(fā)明進(jìn)一步的目的可從以下的說(shuō)明中清晰地看出。


圖1是現(xiàn)有的掃描光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施方式1的掃描光學(xué)裝置整體的立體圖。
圖3是表示在不旋轉(zhuǎn)調(diào)整本發(fā)明實(shí)施方式1的掃描光學(xué)裝置的多束激光光源單元的情況下，到同步檢測(cè)器為止的光路的圖示。
圖4是表示在旋轉(zhuǎn)調(diào)整本發(fā)明實(shí)施方式1的掃描光學(xué)裝置的多束激光光源單元的情況下，到同步檢測(cè)器為止的光路的圖示。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的掃描光學(xué)裝置的同步檢測(cè)器的定位機(jī)構(gòu)的主掃描斷面圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施方式1的掃描光學(xué)裝置的多束激光光源單元的透視圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施方式1的掃描光學(xué)裝置的另一個(gè)例子。
圖8是本發(fā)明實(shí)施方式2的多束激光光源單元的立體圖。
圖9A-9C是本發(fā)明實(shí)施方式3的多束激光光源單元的立體圖。
圖10A、10B是本發(fā)明實(shí)施方式4的多束激光光源單元的立體圖。
實(shí)施方式1利用

本發(fā)明的掃描光學(xué)裝置的實(shí)施方式1。圖2是掃描光學(xué)裝置的立體圖，圖3、圖4是表示旋轉(zhuǎn)調(diào)整多束激光光源單元時(shí)到同步檢測(cè)器為止的光路的圖示，圖5是表示同步檢測(cè)器的定位機(jī)構(gòu)的圖示，圖6是多束激光光源單元的立體圖。
首先，利用圖2的掃描光學(xué)裝置的立體圖說(shuō)明本發(fā)明的掃描光學(xué)裝置的實(shí)施例。
掃描光學(xué)裝置具有多束激光光源單元9、旋轉(zhuǎn)多棱鏡12、Fθ透鏡14、同步檢測(cè)用光學(xué)透鏡15，其中，旋轉(zhuǎn)多棱鏡12是對(duì)從該多束激光光源單元9射出的激光進(jìn)行偏向掃描的偏向機(jī)構(gòu)、Fθ透鏡14是將被該旋轉(zhuǎn)多棱鏡12偏向掃描的激光聚光到被掃描面上的成像光學(xué)系統(tǒng)、同步檢測(cè)用光學(xué)透鏡15將激光引導(dǎo)到作為配置在多束激光光源單元9中的檢測(cè)機(jī)構(gòu)的同步檢測(cè)器18上，這些多束激光光源單元9、旋轉(zhuǎn)多棱鏡12、Fθ透鏡14和同步檢測(cè)用光學(xué)透鏡15收容在光學(xué)盒16中。
多束激光光源單元9具有多束激光光源9a、平行光管透鏡9c、激光保持件9b、回路基板9d和同步檢測(cè)器18，其中，多束激光光源9a具有振蕩根據(jù)圖像信息分別獨(dú)立調(diào)制的激光的多個(gè)發(fā)光點(diǎn)、平行光管透鏡9c使從多束激光光源9a射出的激光形成大致平行光的平行光管透鏡、激光保持件9b是保持多束激光光源9a和平行光管透鏡9c的保持構(gòu)件、回路基板9d具有驅(qū)動(dòng)固定在激光保持件9b上的多束激光光源9a的驅(qū)動(dòng)控制部、同步檢測(cè)器18安裝在回路基板9d上。另外，多束激光光源9a為具有激光尖端和保護(hù)該激光尖端的的殼體的半導(dǎo)體激光器，通過(guò)將半導(dǎo)體激光器壓入到激光保持件9b中來(lái)保持半導(dǎo)體激光器。
同步檢測(cè)器18的至少一部分通過(guò)與激光保持件9b接觸而保持定位，進(jìn)而，在激光的入射側(cè)，在與同步檢測(cè)器18相對(duì)向的位置上設(shè)置作為將激光聚光到同步檢測(cè)器18中的聚光機(jī)構(gòu)的聚光透鏡17，使該聚光透鏡17與激光保持件9b接觸，并定位保持。
這樣，由于激光保持件對(duì)同步檢測(cè)器和聚光透鏡成一體地進(jìn)行定位保持，所以可以高精度地確定同步檢測(cè)器和聚光透鏡的相對(duì)位置關(guān)系。
如圖5所示，同步檢測(cè)器18具有檢測(cè)激光的受光部(光電轉(zhuǎn)換部)18a、和為了保護(hù)該光電轉(zhuǎn)換部18a的而高精度形成的封裝部18b，該封裝部18b的至少一部分通過(guò)與前述激光保持件9b接觸而被定位保持。
從多束激光光源9a的發(fā)光點(diǎn)同時(shí)發(fā)射出多束激光，由平行光管透鏡9c使激光形成平行光和會(huì)聚光，借助柱面透鏡10僅在副掃描方向會(huì)聚，通過(guò)開(kāi)口光圈11限制光束的寬度，在作為偏光機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)多棱鏡12的偏向反射面上以沿主掃描方向伸長(zhǎng)的焦線(xiàn)狀成像。
本實(shí)施方式中的開(kāi)口光圈11配置在旋轉(zhuǎn)多棱鏡12附近，因此，降低了光束在旋轉(zhuǎn)多棱鏡12的偏向反射面上的不一致，盡量使在掃描線(xiàn)之間產(chǎn)生像差的程度沒(méi)有差別。而且，由旋轉(zhuǎn)多棱鏡12反射的被偏向掃描的光束，被Fθ透鏡14成點(diǎn)狀聚光到感光鼓上并以一定速度掃描。
從多束激光光源單元9射出的多個(gè)激光，在被旋轉(zhuǎn)多棱鏡12反射進(jìn)入圖像區(qū)域之前從同步檢測(cè)用光學(xué)系15通過(guò)，沿主掃描方向通過(guò)同步檢測(cè)控制部16a，由聚光透鏡17導(dǎo)入到一個(gè)同步檢測(cè)器18中。同步檢測(cè)由各光束分別獨(dú)立地進(jìn)行，以從該檢測(cè)信號(hào)起規(guī)定的延遲時(shí)間之后作為主掃描方向的記錄開(kāi)始位置。
利用該結(jié)構(gòu)，即使在射出多束激光的多束激光光學(xué)系統(tǒng)的情況下，由于多束激光被聚光透鏡可靠地引導(dǎo)向一個(gè)同步檢測(cè)器，所以不必特意設(shè)置單獨(dú)的同步檢測(cè)器。
在多束激光光源9a的情況下，由于有必要將副掃描方向的掃描線(xiàn)間隔調(diào)整到規(guī)定的間隔，所以在對(duì)多束激光光源單元9以光軸L為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整之后，利用圖中未示出的螺栓等將多束激光光源單元9組裝到容納掃描光學(xué)裝置各部件的光學(xué)盒16中。這時(shí)，同步檢測(cè)器18安裝在用于使多束激光光源9a發(fā)光的回路基板9d上，由于與多束激光光源單元9形成一體而在以光軸L為中心旋轉(zhuǎn)的位置上被組裝到光學(xué)箱16中。
在這種狀態(tài)下，若在沒(méi)有聚光透鏡17的情況下，則存在沿主掃描方向通過(guò)同步檢測(cè)控制部16a的激光光束未進(jìn)入同步檢測(cè)器18的情況，不能獲得同步信號(hào)(記錄位置信號(hào))。
同步檢測(cè)器18在檢測(cè)多個(gè)激光光束的情況下，需要具有高速反應(yīng)性。因而，同步檢測(cè)器受光面的面積優(yōu)選盡可能的小。例如，當(dāng)同步檢測(cè)器受光面的大小為φ1mm、從光軸L至傳感器受光面的距離為20mm時(shí)，若多束激光光源單元1繞光軸L旋轉(zhuǎn)大約1.5°，則同步檢測(cè)器受光面沿副掃描方向移動(dòng)大約0.52mm(20×tan1.5°)，激光光束未入射到同步檢測(cè)器受光面中，不能檢測(cè)記錄位置信號(hào)。
旋轉(zhuǎn)調(diào)整角度，由于構(gòu)件的加工誤差和組裝誤差、或因像差產(chǎn)生的聚光位置的偏離，而沒(méi)有以設(shè)計(jì)的角度配置，間距的間隔產(chǎn)生偏差。為了對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，采用使保持多束激光光源9a的多束激光光源單元9繞光軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)行微調(diào)的方法，其旋轉(zhuǎn)調(diào)整量的誤差為大約±3°，因而，在組裝線(xiàn)上，產(chǎn)生若無(wú)聚光透鏡17不能同步檢測(cè)的掃描光學(xué)裝置，妨礙了效率的提高。
如圖3、圖4所示，表示出了在利用使聚光透鏡17成一體地保持在激光保持件9b上的結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)調(diào)整多束激光光源單元9時(shí)，到同步檢測(cè)器18為止的光路。如圖3所示，在不旋轉(zhuǎn)調(diào)整多束激光光源單元9的情況下，通過(guò)同步檢測(cè)控制部16a的激光光束通過(guò)聚光透鏡17的光軸，被同步檢測(cè)器18檢測(cè)出來(lái)。
圖4表示在旋轉(zhuǎn)調(diào)整多束激光光源單元9之后的狀態(tài)，表示通過(guò)同步檢測(cè)控制部16a的激光光束入射到聚光透鏡17的光軸之外(圖中的下側(cè))的情況。這時(shí)，聚光透鏡17和同步檢測(cè)器18的相對(duì)位置關(guān)系與旋轉(zhuǎn)調(diào)整前相同，聚光透鏡17相對(duì)于入射向聚光透鏡17的激光光束沿垂直于光軸的方向平行移動(dòng)，因而，激光光束借助聚光透鏡17的聚光功能聚光到同步檢測(cè)器18中。因而，由于同步檢測(cè)器18和聚光透鏡17成一體地旋轉(zhuǎn)，所以在旋轉(zhuǎn)調(diào)整多束激光光源單元9之后，也可以利用同步檢測(cè)器18檢測(cè)激光光束。
同步檢測(cè)控制部16a與光學(xué)盒16形成一體，配置在激光光束被同步檢測(cè)用光學(xué)系15聚光的位置上。通過(guò)將同步檢測(cè)控制部16a配置在激光光束的聚光點(diǎn)上，可以高精度地檢測(cè)出同步檢測(cè)器18的信號(hào)檢測(cè)時(shí)間。
并且，雖然前面說(shuō)過(guò)，在對(duì)于同步檢測(cè)器18需要高速的反應(yīng)性的情況下受光面的面積優(yōu)選盡可能的小，但是，在這種情況下，為了可靠地用受光面檢測(cè)出激光光束，同步檢測(cè)器18和聚光透鏡17的相對(duì)位置關(guān)系很重要，是高精度定位所必需的。圖5是表示同步檢測(cè)器18的主掃描剖面的圖示。同步檢測(cè)器18具有檢測(cè)激光光束的光電轉(zhuǎn)換部(受光面)18a和透明樹(shù)脂部(封裝部)18b，透明樹(shù)脂部(封裝部)18b保護(hù)光電轉(zhuǎn)換部18a并從光電轉(zhuǎn)換部18a起位置精度很高地形成。
過(guò)去，同步檢測(cè)器18相對(duì)于激光保持件9b的定位，存在將釬焊有同步檢測(cè)器18的回路基板9d配合到激光保持件9b上的情況，但是，從可操作性的角度出發(fā)，同步檢測(cè)器18的引腳(端子)和回路基板9d的釬焊部進(jìn)行晃動(dòng)較大的配合，不能在同步檢測(cè)器18相對(duì)于回路基板9d位置精度很高的狀態(tài)下進(jìn)行釬焊。因而，采用將回路基板9d配合到激光保持件9b上以便定位的方法，不能保證同步檢測(cè)器18相對(duì)于激光保持件9b高精度地定位。
這里，在本實(shí)施方式中，通過(guò)將從受光面18a起位置精度很高地形成的封裝部18b的錐形部直接配合到激光保持件9b中，相對(duì)于激光保持件9b對(duì)受光面18a高精度地定位。在同步檢測(cè)器18和激光保持件9b配合的狀態(tài)下，借助圖中未示出的螺栓等將回路基板9d連接、保持在激光保持件9b上。同步檢測(cè)器18的錐形部在起模、安裝上是優(yōu)選的，但是在同步檢測(cè)器18上沒(méi)有錐形的情況下，也可以在激光保持件9b側(cè)上形成錐形部，具有在對(duì)同步檢測(cè)器18定位時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向的功能。
圖6表示聚光透鏡17的保持方法，表示用通過(guò)卡合保持在激光保持件9b上的方法。在激光保持件9b上形成可沿光軸方向彈性變形的卡合部9e和9f，從箭頭方向組裝聚光透鏡17，利用扣合部9e、9f向激光保持件9b上加載。與聚光透鏡17的光軸方向垂直的面內(nèi)的位置必須高精度地定位，以便在同步檢測(cè)器18的受光面18a上檢測(cè)到激光光束。因此，在聚光透鏡17的兩側(cè)從激光保持件9b突出設(shè)有定位肋9g和9h，通過(guò)類(lèi)似嵌合的方式將聚光透鏡17插入其間。
在聚光透鏡17的組裝方向上的定位，是通過(guò)使半球狀凸起部17a、17b、17c、17d從聚光透鏡17突出，使鉤掛部9i、9j從激光保持件9b突出，借此將凸起部17a、17c配合到鉤掛部9i、9j上進(jìn)行的?？ê喜?e、9f從對(duì)向側(cè)向凸起部17a、17b、17c、17d之間加載，限制聚光透鏡17的光軸方向的位置和繞與光軸垂直方向的軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)。
另外，將聚光透鏡17保持在激光保持件9b上的方法不限于卡合方式，也可以從激光保持件9b或聚光透鏡17突出設(shè)置定位構(gòu)件，進(jìn)行聚光透鏡17相對(duì)于激光保持件9b的定位，利用單個(gè)的彈性構(gòu)件進(jìn)行固定。進(jìn)而，激光保持件9b的卡合部9e、9f采用可沿光軸方向彈性變形的形態(tài)，但是，也可以采用可沿與光軸垂直的方向彈性變形的形態(tài)，在這種情況下，聚光透鏡17形成向定位肋9g、9h的任何一個(gè)上加載的結(jié)構(gòu)。
并且，相對(duì)于通過(guò)聚光透鏡17的該透鏡的激光光束的姿態(tài)，存在當(dāng)激光光束正對(duì)聚光透鏡17時(shí)，產(chǎn)生向多束激光光源返回光的情況，因而，優(yōu)選將聚光透鏡17相對(duì)于激光光束傾斜地配置。
在本實(shí)施方式中，采用將同步檢測(cè)器18配置在由同步檢測(cè)器18檢測(cè)的激光不經(jīng)過(guò)Fθ透鏡14的位置上的結(jié)構(gòu)，但是也可以采用利用同步檢測(cè)器18檢測(cè)通過(guò)Fθ透鏡14的激光光束的結(jié)構(gòu)。圖7是表示該結(jié)構(gòu)的掃描光學(xué)裝置的立體圖。在該圖中，19是同步檢測(cè)反光鏡，其它的結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例一樣，相同的符號(hào)表示相同的構(gòu)件。同步檢測(cè)控制部16a配置在Fθ透鏡14的聚光點(diǎn)上，借此，可以盡可能地抑制各個(gè)激光光束的記錄位置的相對(duì)偏離量。
例如，采用不通過(guò)Fθ透鏡14，將同步檢測(cè)控制部16a配置在同步檢測(cè)用光學(xué)系統(tǒng)15的聚光點(diǎn)上的結(jié)構(gòu)，各激光光束在圖像上的記錄位置的相對(duì)偏離與Fθ透鏡14的焦點(diǎn)距離和同步檢測(cè)用光學(xué)系統(tǒng)15的焦點(diǎn)距離的比率成比例。例如，上述比率為3∶1的情況下，由同步檢測(cè)器18產(chǎn)生的各激光光束檢測(cè)時(shí)間的相對(duì)偏離量在圖像上成為3倍的記錄位置偏離量。但是，采用將同步檢測(cè)控制部16a配置在Fθ透鏡14的聚光點(diǎn)上的結(jié)構(gòu)，由于由同步檢測(cè)控制部16a產(chǎn)生的各激光光束的檢測(cè)時(shí)間的相對(duì)偏離量和在圖像上的記錄位置的相對(duì)偏離量相同，所以可以盡可能地抑制輸出位置的相對(duì)偏離量。
這樣，使同步檢測(cè)器18的封裝部18b的外形直接與激光保持件9b配合并將同步檢測(cè)器18定位于激光保持件9b上，在對(duì)向側(cè)上設(shè)置用于將聚光透鏡17定位于激光保持件9b上的定位肋9g、9h和卡合件9e、9f，借此，可以使同步檢測(cè)器18和聚光透鏡17相對(duì)于激光保持件9b的位置高精度地定位，并且可以使同步檢測(cè)器18和聚光透鏡17的相對(duì)位置高精度地定位。因此，在對(duì)多束激光光源單元9進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整之后，也可以可靠地使激光光束進(jìn)入同步檢測(cè)器18的受光面18a。
實(shí)施方式2圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式2的多束激光光源單元的立體圖。
在該圖中，20a、20b是用于將聚光透鏡17固定到激光保持件9b上的粘結(jié)劑，其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1一樣，相同的符號(hào)表示相同的構(gòu)件，并省略對(duì)其的說(shuō)明。
在上述結(jié)構(gòu)中，聚光透鏡17與實(shí)施方式1一樣借助從激光保持件9b突出的卡合部9e和9f對(duì)激光保持件9加載。對(duì)于多束激光光源，在有必要用同步檢測(cè)器18檢測(cè)各激光光束的情況下，同步檢測(cè)器18需要具有高速的反應(yīng)性。
因而，信號(hào)檢測(cè)傳感器受光部的大小優(yōu)選盡可能的小。若傳感器受光部的大小減小，則對(duì)于用于使激光光束向同步檢測(cè)器受光部聚光的聚光透鏡17的同步檢測(cè)器18的定位精度也有必要高精度地進(jìn)行，僅通過(guò)簡(jiǎn)單地將聚光透鏡17組裝到激光保持件9b上，難以獲得所需的位置精度。
因此，作為在利用卡合部9e和9f將聚光透鏡17向激光保持件9b加載之后、可以沿與光軸方向垂直的方向移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，將聚光透鏡17進(jìn)行位置調(diào)整到通過(guò)聚光透鏡17的激光光束全部進(jìn)入同步檢測(cè)器18的受光面的位置上，在該位置上，利用粘結(jié)劑20a、20b固定聚光透鏡17和激光保持件9b。粘結(jié)劑20a、20b優(yōu)選為在短時(shí)間內(nèi)硬化的紫外線(xiàn)硬化型粘結(jié)劑。
這樣，在同步檢測(cè)器18的受光部小、聚光透鏡17對(duì)激光保持件9b的定位困難的情況下，進(jìn)行激光透鏡17的位置調(diào)整，然后，通過(guò)利用粘結(jié)劑固定光學(xué)元件17和激光保持件9b，形成與實(shí)施例1相同的結(jié)構(gòu)，可以獲得同樣的作用。
實(shí)施方式3圖9A至9C是本發(fā)明實(shí)施方式3的多束激光光源單元的立體圖。
在該圖中，聚光透鏡44與激光保持件33一體地形成于作為受光元件的BD傳感器42的入射側(cè)近前部，以便獲取偏向反射的光束31b。容納聚光透鏡44的鏡筒44a可以通過(guò)與激光保持件33成一體的樹(shù)脂成型構(gòu)成，或者也可以是將單獨(dú)的構(gòu)件組裝起來(lái)。
在這種結(jié)構(gòu)中，如圖9B和圖9C所示的激光保持件33繞光軸31a旋轉(zhuǎn)，BD傳感器42向同一方向旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，即使與掃描光31b偏離，由于從光偏向器而來(lái)的掃描光31b入射到設(shè)置在BD傳感器42的入射側(cè)上的聚光透鏡44內(nèi)，所以可以將掃描光31b作為光信號(hào)可靠地聚光、輸入到BD傳感器42內(nèi)。
另外，焦點(diǎn)距離f的聚光透鏡44最好保持、設(shè)置在從BD傳感器42的入射面到近前部的距離為f的位置上。這樣，由于通過(guò)聚光透鏡44內(nèi)的光31b在上述聚光透鏡44的焦點(diǎn)距離的位置上與焦點(diǎn)相連，從而若將BD傳感器42配置到該位置上則可以更為正確地將光信號(hào)的波形輸入到BD傳感器42中，所以能進(jìn)行更高精度的信號(hào)檢測(cè)。另外，最好聚光透鏡副掃描方向的直徑Y(jié)和從激光發(fā)光部起的副掃描方向的光束直徑R的關(guān)系滿(mǎn)足下式。
R≤Y≤3RY第二聚光透鏡副掃描方向直徑R從激光發(fā)光部起的副掃描方向的光束直徑作為與從激光發(fā)光部31而來(lái)的出射光31a的光束直徑R相同或較之更大的原因是，即使在不受獨(dú)立于聚光透鏡44的BD聚光透鏡(圖中未示出)限制、入射近似平行光束的光束時(shí)，聚光透鏡也可以可靠地獲得光線(xiàn)，作為可以導(dǎo)入到BD傳感器112內(nèi)的直徑大小，為最低限度所必需的直徑。另外，作為上限是從激光發(fā)光部31而來(lái)的出射光31a光束直徑R的3倍以下的原因是，即使在以不由獨(dú)立于聚光透鏡44的BD聚光透鏡(圖中未示出)限制的近似平行光束的光束入射時(shí)，由于根據(jù)出射光束直徑的程度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，所以可以容易地進(jìn)行調(diào)整操作。這時(shí)，將旋轉(zhuǎn)調(diào)整的程度也考慮在內(nèi)的聚光透鏡副掃描方向直徑Y(jié)由下式表示。
Y＝2L×tanθ+R≤3RL從多個(gè)發(fā)光點(diǎn)中心至BD傳感器中心的距離θ激光單元旋轉(zhuǎn)調(diào)整角度R從激光發(fā)光部起的副掃描方向的光束直徑在此，若對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行具體的說(shuō)明，則由于L＝50mm、R＝2mm、θ＝2°，因而，Y＝2L×tanθ+R≈5.5mm這樣，則在從激光發(fā)光部而來(lái)的副掃描方向的光束直徑R的3倍以下，若考慮到通常的激光單元旋轉(zhuǎn)調(diào)整角度在±2°以?xún)?nèi)，則本結(jié)構(gòu)可以充分滿(mǎn)足要求。通過(guò)這樣的設(shè)定，從BD聚光透鏡(圖中未示出)而來(lái)的光束不論是平行光還是會(huì)聚光，一定可以將從光偏向器而來(lái)的掃描光31b入射到聚光透鏡44內(nèi)，因而，能將掃描光31b作為光信號(hào)可靠地輸入到BD傳感器42內(nèi)。
實(shí)施方式4圖10A、B是本發(fā)明實(shí)施方式4的多束激光光源單元的立體圖。
實(shí)施方式4的特征在于，實(shí)施方式3的與激光保持件成一體的聚光透鏡是由柱面透鏡形成的。
因此，由于實(shí)施方式4的其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式3是共通的，所以，在圖10A中對(duì)于相同的部分采用相同的符號(hào)并省略詳細(xì)的說(shuō)明。在本結(jié)構(gòu)中，利用柱面透鏡45形成聚光透鏡。由于柱面透鏡45具有圓柱的折射面45a，所以如圖10所示向透鏡的曲率方向聚光，由于在長(zhǎng)度45c的方向上不發(fā)生作用，所以在BD傳感器42的入射側(cè)設(shè)置狹縫狀的開(kāi)口部的情況下非常有效。特別地，由于對(duì)于在半導(dǎo)體激光器41中配有多個(gè)發(fā)光點(diǎn)的多激光光束時(shí)主掃描方向的記錄時(shí)間是很重要的，所以希望盡量避免掃描光41b向主掃描方向折射。
借助這樣的結(jié)構(gòu)，激光保持件43繞光軸旋轉(zhuǎn)，并且BD傳感器42向相同方向旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，即使與被偏向反射的光束31b相脫離，也可以使從光偏向器偏向反射的光束31b入射到聚光透鏡44的有效直徑內(nèi)，不必說(shuō)，當(dāng)然可以將掃描光作為光信號(hào)可靠地輸入到BD傳感器42內(nèi)，而且，由于可以盡量減小利用配有多個(gè)發(fā)光點(diǎn)的多激光光束進(jìn)行的主掃描方向的記錄時(shí)間的誤差因素，所以可以提供調(diào)整非常簡(jiǎn)單且可靠性高的偏向掃描裝置。
以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明不受上述實(shí)施例的任何限制，可以在本發(fā)明的技術(shù)思想內(nèi)進(jìn)行任意的變形。
權(quán)利要求
1.一種掃描光學(xué)裝置，包括光源、保持構(gòu)件、偏向機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、聚光機(jī)構(gòu)，其中，保持構(gòu)件保持所述光源，偏向機(jī)構(gòu)使從所述光源射出的光偏向，檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)被所述偏向機(jī)構(gòu)偏向的光，聚光機(jī)構(gòu)用于對(duì)入射到所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的光進(jìn)行聚光，其中，所述保持構(gòu)件對(duì)所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位，保持所述聚光機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，所述光源具有多個(gè)發(fā)光點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，從所述光源的多個(gè)發(fā)光點(diǎn)射出的多個(gè)光束借助所述聚光機(jī)構(gòu)導(dǎo)入到一個(gè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)中。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，所述光源和所述偏向機(jī)構(gòu)之間具有平行光管透鏡，所述平行光管透鏡保持在所述保持構(gòu)件上。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，所述保持構(gòu)件具有分別對(duì)所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)和所述聚光機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位的定位部。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)具有對(duì)光進(jìn)行檢測(cè)的受光部和容納所述受光部使光透過(guò)的封裝部，通過(guò)所述封裝部的一部分與所述保持構(gòu)件接觸，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)定位于所述保持構(gòu)件上。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，所述聚光裝置可沿與入射到所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的光的軸線(xiàn)方向垂直的方向移動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，所述聚光機(jī)構(gòu)為一個(gè)透鏡。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，所述透鏡的光入射側(cè)的表面相對(duì)于入射光傾斜。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，所述透鏡為柱面透鏡。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置，所述透鏡設(shè)置在從所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)的光入射側(cè)表面起相距所述透鏡的焦點(diǎn)距離的位置上。
12.如權(quán)利要求8所述的裝置，所述聚光透鏡的副掃描方向直徑Y(jié)和從所述光源射出的光的副掃描方向的光束直徑R的關(guān)系滿(mǎn)足下式R≤Y≤3R。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，所述光源是具有激光尖端和保護(hù)所述激光尖端的殼體的半導(dǎo)體激光器。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，所述半導(dǎo)體激光器通過(guò)被壓入所述保持構(gòu)件而保持在所述保持構(gòu)件上。
15.一種光源單元，包括光源、保持構(gòu)件、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和聚光機(jī)構(gòu)，其中，保持構(gòu)件保持所述光源，檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)從所述光源射出、被偏向機(jī)構(gòu)偏向的光，聚光機(jī)構(gòu)用于對(duì)入射到所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的光進(jìn)行聚光，其中，所述保持構(gòu)件對(duì)所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位，保持所述聚光機(jī)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求15所述的光源單元，所述光源具有多個(gè)發(fā)光點(diǎn)。
17.如權(quán)利要求16所述的光源單元，所述光源的多個(gè)發(fā)光點(diǎn)射出的多束光由所述聚光機(jī)構(gòu)導(dǎo)入到一個(gè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)中。
18.如權(quán)利要求15所述的光源單元，所述光源和所述偏向機(jī)構(gòu)之間具有平行光管透鏡，所述平行光管透鏡保持在所述保持機(jī)構(gòu)中。
19.如權(quán)利要求15所述的光源單元，所述保持構(gòu)件具有分別對(duì)所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)和所述聚光機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位的定位部。
20.如權(quán)利要求19所述的光源單元，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)具有對(duì)光進(jìn)行檢測(cè)的受光部、和容納所述受光部并使光透過(guò)的封裝部，通過(guò)所述封裝部的一部分與所述保持構(gòu)件接觸將所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)定位于所述保持構(gòu)件上。
21.如權(quán)利要求19所述的光源單元，所述聚光機(jī)構(gòu)可以沿與入射到所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的光的軸線(xiàn)方向垂直的方向移動(dòng)。
22.如權(quán)利要求15所述的光源單元，所述聚光機(jī)構(gòu)為一個(gè)透鏡。
23.如權(quán)利要求22所述的光源單元，所述透鏡的光入射側(cè)的表面相對(duì)于入射光傾斜。
24.如權(quán)利要求22所述的光源單元，所述透鏡為柱面透鏡。
25.如權(quán)利要求22所述的光源單元，所述透鏡設(shè)置在從檢測(cè)機(jī)構(gòu)的光入射側(cè)表面起相距所述透鏡的焦點(diǎn)距離的位置上。
26.如權(quán)利要求22所述的光源單元，所述聚光透鏡的副掃描方向的直徑Y(jié)和從所述光源射出的光的副掃描方向的光束直徑R的關(guān)系滿(mǎn)足下式R≤Y≤3R。
27.如權(quán)利要求15所述的光源單元，所述光源為具有激光尖端和保護(hù)所述激光尖端的殼體的半導(dǎo)體激光器。
28.如權(quán)利要求27所述的光源單元，所述半導(dǎo)體激光器通過(guò)壓入到所述保持構(gòu)件中而被保持在所述保持構(gòu)件中。
29.一種掃描光學(xué)裝置，包括光源、保持構(gòu)件、偏向機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和聚光機(jī)構(gòu)，其中，保持構(gòu)件保持所述光源，偏向機(jī)構(gòu)使從所述光源射出的光偏向，檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)由所述偏向機(jī)構(gòu)偏向的光，聚光機(jī)構(gòu)用于對(duì)入射到所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的光進(jìn)行聚光，其中，所述保持構(gòu)件保持所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)和所述聚光機(jī)構(gòu)。
30.一種光源單元，包括光源，保持機(jī)構(gòu)，檢測(cè)機(jī)構(gòu)和聚光機(jī)構(gòu)，其中，保持機(jī)構(gòu)保持所述光源，檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)從所述光源射出、被偏向機(jī)構(gòu)偏向的光進(jìn)行檢測(cè)，聚光機(jī)構(gòu)用于對(duì)入射到所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的光進(jìn)行聚光，其中，所述保持構(gòu)件保持所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)和所述聚光機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種通過(guò)對(duì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和聚光機(jī)構(gòu)的相對(duì)位置進(jìn)行高精度的定位、可以由檢測(cè)機(jī)構(gòu)可靠地檢測(cè)出激光的光源單元，以及采用該光源單元的掃描光學(xué)裝置，為此，在本發(fā)明中，提供一種掃描光學(xué)裝置，其具有光源、保持構(gòu)件、偏向機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、聚光機(jī)構(gòu)，其中，保持構(gòu)件保持所述光源，偏向機(jī)構(gòu)使從所述光源射出的光偏向，檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)被所述偏向機(jī)構(gòu)偏向的光，聚光機(jī)構(gòu)用于對(duì)入射到所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的光進(jìn)行聚光，其中，所述保持構(gòu)件對(duì)所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位，保持所述聚光機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01J3/00GK1441277SQ0310493
公開(kāi)日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2003年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月28日
發(fā)明者田中嘉彥, 中島伸夫, 成毛康孝, 古澤浩二 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社