[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2005115257A - Light source device - Google Patents

Light source device Download PDF

Info

Publication number
JP2005115257A
JP2005115257A JP2003352428A JP2003352428A JP2005115257A JP 2005115257 A JP2005115257 A JP 2005115257A JP 2003352428 A JP2003352428 A JP 2003352428A JP 2003352428 A JP2003352428 A JP 2003352428A JP 2005115257 A JP2005115257 A JP 2005115257A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light source
source device
peltier element
optical system
holder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003352428A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4387152B2 (en
Inventor
Hideji Yamada
秀司 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Optical Industries Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Optical Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Optical Industries Co Ltd filed Critical Ricoh Optical Industries Co Ltd
Priority to JP2003352428A priority Critical patent/JP4387152B2/en
Publication of JP2005115257A publication Critical patent/JP2005115257A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4387152B2 publication Critical patent/JP4387152B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a variance in pressurizing force due to the error of dimension is excessively large in a conventional fitting of Peltier element because the variance in the dimension is comparatively large, although a temperature control is necessary in a light source device using an LD, the Peltier element is used to absorb generated heat, the Peltier element is fixed by adhering in a conventional method which has a problem causing a high cost due to the plant and the processing time, and the certain amount of pressurizing force is necessary for fixing without adhering. <P>SOLUTION: The light source device is so composed that a face of the Peltier element 16 is made to be in close contact with an LD holder 11c at the rear end of the light source unit 11 which is mounted on an optical system holder 12. The other face of the Peltier element 16 is abutted on the rising part 12c of the end part of the optical system holder 12, the large diameter part 11b of the light source unit 11 is pressurized to the side of the Peltier element with a leaf spring 21 provided on the horizontal face part of the optical system holder 12. Thus, the pressurizing force within a predetermined range is available allowing the variance in the thickness of the Peltier element and in the elastic force of the leaf spring. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、画像形成装置、画像読み取り装置、測定器などの走査光学系に用いられる光源装置に関するものである。特に光源ユニットと冷却素子の組み付け方法を工夫した装置に関する。   The present invention relates to a light source device used in a scanning optical system such as an image forming apparatus, an image reading apparatus, and a measuring instrument. In particular, the present invention relates to a device that devised a method of assembling a light source unit and a cooling element.

図6は光学装置の一例としての走査光学系の例を示す図である。
同図において符号1は光源装置、2は光変調装置、5は折り返しミラー、7は面倒れ補正用結像レンズ、8はポリゴンミラー、9はfθレンズ系、10は被走査面をそれぞれ示す。
光源装置1から出た光束は、光変調装置2において画像情報による変調を受け、折り返しミラー5を経由して面倒れ補正用結像レンズ7による補正を受けポリゴンミラー8に入射する。光束は、ポリゴンミラー8の回転により反射方向を連続的に変えられながらfθレンズ系9に入射し、感光体等からなる被走査面10に到って潜像を形成する。光源ユニット1には光源として半導体レーザ等が用いられる。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a scanning optical system as an example of an optical apparatus.
In the figure, reference numeral 1 denotes a light source device, 2 denotes a light modulation device, 5 denotes a folding mirror, 7 denotes an imaging lens for surface tilt correction, 8 denotes a polygon mirror, 9 denotes an fθ lens system, and 10 denotes a surface to be scanned.
The light beam emitted from the light source device 1 is modulated by the image information in the light modulation device 2, is corrected by the surface tilt correction imaging lens 7 via the folding mirror 5, and enters the polygon mirror 8. The light beam enters the fθ lens system 9 while the reflection direction is continuously changed by the rotation of the polygon mirror 8, and reaches the scanned surface 10 made of a photoconductor to form a latent image. The light source unit 1 uses a semiconductor laser or the like as a light source.

半導体レーザ(以下LDと略称する)を用いる光源は、温度変化により光出力が変化するため、温度制御には特に注意を払っている。実際にはLD光源自身から発熱するので、冷却を行うのが普通である。そのため、光源からの熱をなるべく素早く外部に伝播させて、ペルチエ素子などの冷却素子を用いて冷却を行っている(例えば、特許文献1 参照。)。したがって、LDを取り付ける部材、すなわちLDホルダは熱伝導率の高い材料を用い、その部材にLDと冷却素子を密着させる方法が採られている。
熱伝導率の高い材料として一般に銅系の材料が用いられる。中でも純銅が最も熱伝導率が高いが、純銅は機械的強度が弱いため銅合金として用いられる。クロム銅は機械的強度に優れていてしかも熱伝導率が或る程度高いのでLDホルダとして好適である。
A light source using a semiconductor laser (hereinafter abbreviated as LD) pays particular attention to temperature control because its light output changes with temperature. Actually, since the LD light source itself generates heat, cooling is usually performed. Therefore, heat from the light source is propagated to the outside as quickly as possible, and cooling is performed using a cooling element such as a Peltier element (see, for example, Patent Document 1). Therefore, a member for attaching the LD, that is, an LD holder is made of a material having high thermal conductivity, and the LD and the cooling element are in close contact with the member.
In general, a copper-based material is used as a material having high thermal conductivity. Among them, pure copper has the highest thermal conductivity, but pure copper is used as a copper alloy because of its low mechanical strength. Chromium copper is suitable as an LD holder because of its excellent mechanical strength and high thermal conductivity.

図7は従来の光源装置の一例を示す図である。
同図において符号11は光学系調整済みの光源ユニット、12は光学系ホルダ、13はLD、14はコリメートレンズ、15はコリメートレンズホルダ、16はペルチエ素子、17は放熱部材としての放熱シート、18は放熱部材、Hは熱の伝達経路をそれぞれ示す。
従来ペルチエ素子16は放熱したい面に密着させて接着剤で固定する方法が用いられていた。しかし、接着工程は手間が掛かり、設備費が高くなったりする。同図において光源ユニット11は光学系ホルダ12に取り付けられて光源装置1を形成している。光源ユニット11は、LD13がLDホルダ11cに取り付けられ、LDホルダ11cは断熱部材11dを介して大径部11bに取り付けられている。LDから生ずる熱は断熱シートが有るため、大径部11bの方へはほとんど伝わらない。LDホルダ11cの背面側下部にはペルチエ素子16が密着しており、放熱シート17を介して放熱部材18に圧接されている。放熱部材18はさらに光学系ホルダ12に取り付けられるので、ペルチエ素子16から最終放熱部材である光学系ホルダ12までの伝熱経路がかなり長くなっていて、放熱の効率があまり高くない。
この例ではペルチエ素子の取付は部品の精度管理によって接触圧力が決められており、寸法誤差はゴムのような弾力性のある材料からなる放熱シート17の変形で逃がしている。実際には、放熱シート17の取付は、ペルチエ素子16のどちらの面に取り付けてもよい。必要があれば両方につけても構わない。
このように、接着による固定をしないとすると、ペルチエ素子は被冷却部材、および放熱部材に対し、光学系の位置精度を狂わせない或る程度の加圧力、たとえばほぼ15mm角のペルチエ素子の場合、数十ないし数百グラム重程度の力量をもって密着させる必要がある。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a conventional light source device.
In the figure, reference numeral 11 is a light source unit that has been adjusted for an optical system, 12 is an optical system holder, 13 is an LD, 14 is a collimating lens, 15 is a collimating lens holder, 16 is a Peltier element, 17 is a heat dissipation sheet as a heat dissipation member, 18 Denotes a heat radiating member, and H denotes a heat transfer path.
Conventionally, a method in which the Peltier element 16 is adhered to a surface to be radiated and fixed with an adhesive is used. However, the bonding process is time consuming and increases the equipment cost. In the figure, a light source unit 11 is attached to an optical system holder 12 to form a light source device 1. In the light source unit 11, the LD 13 is attached to the LD holder 11c, and the LD holder 11c is attached to the large diameter portion 11b via a heat insulating member 11d. The heat generated from the LD is hardly transmitted to the large diameter portion 11b because the heat insulating sheet is present. A Peltier element 16 is in close contact with the lower part on the back side of the LD holder 11c, and is in pressure contact with the heat radiating member 18 via the heat radiating sheet 17. Since the heat radiating member 18 is further attached to the optical system holder 12, the heat transfer path from the Peltier element 16 to the optical system holder 12, which is the final heat radiating member, is considerably long, and the heat dissipation efficiency is not so high.
In this example, the contact pressure of the Peltier element is determined by the accuracy control of the parts, and the dimensional error is released by deformation of the heat radiation sheet 17 made of a resilient material such as rubber. Actually, the heat radiation sheet 17 may be attached to either surface of the Peltier element 16. If necessary, you can attach both.
Thus, if not fixed by adhesion, the Peltier element is a certain pressure that does not disturb the positional accuracy of the optical system with respect to the cooled member and the heat radiating member, for example, a Peltier element of approximately 15 mm square, It is necessary to adhere with a strength of about several tens to several hundred grams.

ところで、ペルチエ素子は一般に外形精度があまり高く作れないと言う問題がある。特にその厚さに関して寸法のばらつきが有ると、押さえ方次第では密着させる圧力に大きなばらつきが発生し、所望の冷却効果が得られない場合が生じたり、ペルチエ素子を破壊する危険が生じたり、あるいは光学系の精度を狂わせたりする。具体的な寸法例で言えば、ほぼ15mm角で厚さ約5mmのペルチエ素子の場合、厚さのばらつきはおよそ±0.2mmほどにもなる。したがって、放熱シートもあまり薄いものは、変形率が大きくなり過ぎるので、或る程度厚いものを用いる必要がある。
特許文献1においては、ペルチエ素子をはさむ二つの基板の間にスペーサをはさんで間隔を調整している。
By the way, there is a problem that Peltier elements generally cannot be made with a very high outline accuracy. In particular, if there is a variation in dimensions regarding its thickness, depending on how it is pressed, there will be a large variation in the pressure to be in close contact, and the desired cooling effect may not be obtained, there is a risk of destroying the Peltier element, or It may upset the accuracy of the optical system. In a specific example of dimensions, in the case of a Peltier element approximately 15 mm square and about 5 mm thick, the thickness variation is about ± 0.2 mm. Therefore, if the heat dissipation sheet is too thin, the deformation rate becomes too large, so it is necessary to use a sheet that is somewhat thick.
In Patent Document 1, the interval is adjusted by inserting a spacer between two substrates sandwiching a Peltier element.

特開平11−281906号公報(第7頁、第4図)Japanese Patent Laid-Open No. 11-281906 (page 7, FIG. 4)

解決しようとする問題点はペルチエ素子の厚さの製造誤差があっても、ペルチエ素子のLDホルダへの圧接力が大きく変化しない構成を提供することである。   The problem to be solved is to provide a configuration in which the pressure contact force of the Peltier element to the LD holder does not change greatly even if there is a manufacturing error in the thickness of the Peltier element.

請求項1に記載の発明は、光源ホルダに取り付けられた光源と、該光源からの光束径を変形させる光学系と、を有する光源ユニットと、該光源ユニットを保持する光学系ホルダと、を有する光源装置において、前記光源から発する熱を吸収するためのペルチエ素子の一面を、前記光源ホルダに対向させ、前記ペルチエ素子の他面を前記光学系ホルダの一部に対向させ、前記ペルチエ素子をはさんで両ホルダを互いに所定範囲の加圧力で押圧することを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光源ユニットにおいて、前記光源ユニットは、前記光学系ホルダに対し、前記光源ユニットの光軸方向に移動可能に構成され、該光源ユニットの光軸方向の移動によって前記所定範囲の加圧力を発生させることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の光源装置において、前記光源ユニットと、前記光学系ホルダの接触部はスベリ摩擦抵抗を小さくしたことを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の光源装置において、前記両ホルダの少なくとも一方と前記ペルチエ素子との間に放熱手段を介在させることを特徴とする。
The invention according to claim 1 includes a light source unit having a light source attached to the light source holder, an optical system that deforms a diameter of a light beam from the light source, and an optical system holder that holds the light source unit. In the light source device, one surface of the Peltier element for absorbing heat generated from the light source is opposed to the light source holder, the other surface of the Peltier element is opposed to a part of the optical system holder, and the Peltier element is The two holders are pressed against each other with a pressing force within a predetermined range.
According to a second aspect of the present invention, in the light source unit of the first aspect, the light source unit is configured to be movable in the optical axis direction of the light source unit with respect to the optical system holder. The pressing force in the predetermined range is generated by movement in the axial direction.
According to a third aspect of the present invention, in the light source device according to the second aspect, the contact portion between the light source unit and the optical system holder has a reduced sliding frictional resistance.
According to a fourth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the first to third aspects, a heat radiation means is interposed between at least one of the two holders and the Peltier element. .

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の光源装置において、前記放熱手段は放熱シートであることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項4に記載の光源装置において、前記放熱手段は放熱グリスであることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、光源ホルダに取り付けられた光源と、該光源からの光束径を変形させる光学系と、を有する光源ユニットと、該光源ユニットを保持する光学系ホルダと、前記光源ユニットに対し近接離間可能な押圧スライダとを有する光源装置において、前記光源から発する熱を吸収するためのペルチエ素子の一面を、前記光源ホルダに対向させ、前記ペルチエ素子の他面を前記押圧スライダに対向させ、該押圧スライダを前記ペルチエ素子に対して所定範囲の加圧力で押圧することを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の光源ユニットにおいて、前記押圧スライダは、前記光源ユニットの光軸方向に移動可能に構成され、該押圧スライダの光軸方向の移動によって前記所定範囲の加圧力を発生させることを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、請求項7または8に記載の光源装置において、前記押圧スライダおよび前記光源ホルダの少なくとも一方と前記ペルチエ素子との間に放熱手段を介在させることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the light source device according to claim 4, wherein the heat dissipating means is a heat dissipating sheet.
A sixth aspect of the present invention is the light source device according to the fourth aspect, wherein the heat dissipating means is heat dissipating grease.
The invention according to claim 7 is a light source unit having a light source attached to a light source holder, an optical system for deforming a beam diameter from the light source, an optical system holder for holding the light source unit, and the light source. In a light source device having a pressing slider that can be moved close to and away from the unit, one surface of the Peltier element for absorbing heat generated from the light source is opposed to the light source holder, and the other surface of the Peltier element is used as the pressing slider. The pressing slider is pressed against the Peltier element with a pressing force within a predetermined range.
According to an eighth aspect of the present invention, in the light source unit according to the seventh aspect, the pressing slider is configured to be movable in an optical axis direction of the light source unit, and the predetermined slider is moved by moving the pressing slider in the optical axis direction. A pressurizing force within a range is generated.
According to a ninth aspect of the present invention, in the light source device according to the seventh or eighth aspect, a heat radiation means is interposed between at least one of the pressing slider and the light source holder and the Peltier element.

請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の光源装置において、前記放熱手段は放熱シートであることを特徴とする。
請求項11に記載の発明は、請求項9に記載の光源装置において、前記放熱手段は放熱グリスであることを特徴とする。
請求項12に記載の発明は、請求項1ないし11のいずれか1つに記載の光源装置において、前記所定の範囲の加圧力は、前記光学系ホルダに設けた付勢部材によって発生させることを特徴とする。
請求項13に記載の発明は、請求項1ないし11のいずれか1つに記載の光源装置において、前記所定の範囲の加圧力は、前記光源装置を取り付けるべき光学装置に設けた付勢部材によって発生させることを特徴とする。
請求項14に記載の発明は、請求項13に記載の光源装置において、前記所定の範囲の加圧力が与えられた光源ユニットを、前記光学系ホルダに固定させたことを特徴とする。
請求項15に記載の発明は、請求項1ないし11のいずれか1つに記載の光源装置において、前記所定の範囲の加圧力は、前記光源装置を取り付け可能に構成した治具に設けた付勢部材によって発生させ、その状態で前記光源ユニットを前記光学系ホルダに固定させたことを特徴とする。
請求項16に記載の発明は、請求項12ないし15のいずれか1つに記載の光源装置において、前記付勢部材はコイル型の圧縮ばねであることを特徴とする。
請求項17に記載の発明は、請求項12ないし15のいずれか1つに記載の光源装置において、前記付勢部材は板ばねであることを特徴とする。
請求項18に記載の発明は、請求項1ないし17のいずれか1つに記載の光源装置において、前記光源は半導体レーザであることを特徴とする。
請求項19に記載の発明は、請求項1ないし18のいずれか1つに記載の光源装置を用いた画像形成装置を特徴とする。
請求項20に記載の発明は、請求項1ないし18のいずれか1つに記載の光源装置を用いた画像読み取り装置を特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the light source device according to the ninth aspect, the heat radiation means is a heat radiation sheet.
The invention according to claim 11 is the light source device according to claim 9, wherein the heat dissipating means is heat dissipating grease.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the first to eleventh aspects, the pressurizing force in the predetermined range is generated by a biasing member provided in the optical system holder. Features.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the first to eleventh aspects, the pressure within the predetermined range is applied by an urging member provided in an optical device to which the light source device is to be attached. It is characterized by generating.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the light source device according to the thirteenth aspect, the light source unit to which the pressure within the predetermined range is applied is fixed to the optical system holder.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the first to eleventh aspects, the pressurizing force in the predetermined range is provided on a jig configured to allow the light source device to be attached. The light source unit is generated by a biasing member, and the light source unit is fixed to the optical system holder in that state.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the twelfth to fifteenth aspects, the biasing member is a coil-type compression spring.
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the twelfth to fifteenth aspects, the urging member is a leaf spring.
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the first to seventeenth aspects, the light source is a semiconductor laser.
According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus using the light source device according to any one of the first to eighteenth aspects.
According to a twentieth aspect of the present invention, there is provided an image reading device using the light source device according to any one of the first to eighteenth aspects.

本発明によれば、厚さに一定範囲の製造誤差のあるペルチエ素子を用いても、所定範囲の加圧力で放熱部材に当接させることができ、素子の破壊を防ぎ、所望の冷却効果を得ることができる。   According to the present invention, even if a Peltier element having a certain range of manufacturing error in thickness is used, the Peltier element can be brought into contact with the heat radiating member with a pressurizing force within a predetermined range, preventing the element from being destroyed and providing a desired cooling effect Can be obtained.

光軸等の調整が完了している光源ユニットを、光学系ホルダに取り付けるに当たって、光源ユニット後端の光源ホルダにペルチエ素子の一面を密着させ、光学系ホルダの立ち上がり部にペルチエ素子の他面を接触させる。光学系ホルダに一端を固定した板ばねによって、光源ユニットを後方に押圧し、ペルチエ素子に対し、予め定めた所定の加圧力範囲になるような力で加圧する。   When attaching the light source unit whose optical axis has been adjusted to the optical system holder, one surface of the Peltier element is brought into close contact with the light source holder at the rear end of the light source unit, and the other surface of the Peltier element is attached to the rising portion of the optical system holder. Make contact. A leaf spring having one end fixed to the optical system holder presses the light source unit backward, and pressurizes the Peltier element with a force that is in a predetermined pressure range.

図1は本発明の実施形態を説明するための図である。
同図において符号19は押さえ部材を示す。その他の符号は図7に準ずる。
光源ユニット11はコンプレッサレンズ等の光学系を含む小径部11aとコリメートレンズセル等を含む大径部11bとを有しており、大径部の端面にはさらにLDホルダ11cが密着していて、偏心や光軸の調整が完了している。光学系ホルダ12は2個の立ち上がり部12aと穴部12bを有しており、光源ユニットの小径部11aが2個の立ち上がり部12aの間に入り、大径部11bとLDホルダの下部が穴部12bに入るように落とし込む。このとき、LDホルダの後面にペルチエ素子14を密着させておく。この状態で光源ユニットはその光軸方向に若干移動できる程度の余裕が設けてある。光源ユニット11と光学系ホルダ12との接触部はなるべくスベリ摩擦抵抗を小さくしておくとよい。そのため、接触面に摩擦抵抗を小さくする表面処理を施したり、摩擦抵抗の小さい材質を用いたり、あるいは両者の間の接触面積を小さくしておくのもよい。
光学系ホルダ12は穴12bの端に立ち上がり部12cが設けられており、ペルチエ素子当て面としての役割をする。
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 19 denotes a pressing member. Other symbols are the same as those in FIG.
The light source unit 11 has a small-diameter portion 11a including an optical system such as a compressor lens and a large-diameter portion 11b including a collimator lens cell. An LD holder 11c is further in close contact with the end surface of the large-diameter portion. Eccentricity and optical axis adjustment are complete. The optical system holder 12 has two rising portions 12a and a hole portion 12b. The small diameter portion 11a of the light source unit enters between the two rising portions 12a, and the large diameter portion 11b and the lower portion of the LD holder are holes. Drop into part 12b. At this time, the Peltier element 14 is brought into close contact with the rear surface of the LD holder. In this state, a margin is provided so that the light source unit can be moved slightly in the optical axis direction. The contact portion between the light source unit 11 and the optical system holder 12 should have a low sliding friction resistance as much as possible. Therefore, the contact surface may be subjected to a surface treatment for reducing the frictional resistance, a material having a low frictional resistance may be used, or the contact area between the two may be reduced.
The optical system holder 12 is provided with a rising portion 12c at the end of the hole 12b, and serves as a Peltier element contact surface.

光源ユニット11は、図2、3によって説明する付勢手段のいずれかを用いて、立ち上がり部12cの方向に所定の力量で押され、LDホルダ11cを、ペルチエ素子16を介して立ち上がり部12cに所定の加圧力で密着させる。この構成により、LDの点灯による発熱エネルギーは、LDホルダ11c、ペルチエ素子16、立ち上がり部12cを経て光学系ホルダ12へと流れて、LDの冷却作用をする。なお、接触の安定化を図るため、LDホルダ11cとペルチエ素子16の間、もしくは、ペルチエ素子16と立ち上がり部12cの間、さらにはその両方の間に放熱部材17をはさんでも良い。特に放熱部材の弾力性を必要としない場合は、弾力性の少ない放熱シートや、放熱グリスで置き換えることもできる。
ペルチエ素子16は立ち上がり部12cの側に取り付けておいても、あるいは、手その他の方法で一時的に保持しながら押圧力を加えて後、その保持状態を解除しても効果は同じである。
The light source unit 11 is pushed with a predetermined amount of force in the direction of the rising portion 12c using any of the urging means described with reference to FIGS. 2 and 3, and the LD holder 11c is moved to the rising portion 12c via the Peltier element 16. Adhere with a predetermined pressure. With this configuration, the heat generation energy due to the lighting of the LD flows to the optical system holder 12 through the LD holder 11c, the Peltier element 16, and the rising portion 12c, and cools the LD. In order to stabilize the contact, a heat radiating member 17 may be sandwiched between the LD holder 11c and the Peltier element 16, or between the Peltier element 16 and the rising portion 12c, or between both. In particular, when the elasticity of the heat dissipating member is not required, it can be replaced with a heat dissipating sheet with less elasticity or heat dissipating grease.
The effect is the same even if the Peltier element 16 is attached to the rising portion 12c side, or the holding state is released after applying a pressing force while temporarily holding the Peltier element 16c by hand or other methods.

図2は本発明の実施例1を説明するための一部断面図である。
同図において符号20は付勢部材としての加圧ばねを示す。
圧縮ばねとも呼ばれるコイル型の加圧ばね20は光源装置1を取り付けるべき光学装置本体にその一端を取り付けられており、光源装置1を所定の位置に取り付けるとき、加圧ばね20を必要量圧縮して、光源装置1に設けた図示しないばね受け面に加圧ばね20の他端を当接させる。光源ユニット11は光学系ホルダ12上で後方(図の左方向)に押され、ペルチエ素子16が立ち上がり部12cに所定範囲の加圧力で当接する。例えば、加圧力を200グラム重±20%、すなわち160〜240グラム重に設定する場合を考え概算する。加圧ばね20自身の製造誤差が仮に±10%あるものとすると、残りのおよそ10%がペルチエ素子の厚さのばらつきに対して許せる誤差となる。前述のようにペルチエ素子の厚さのばらつきは±0.2mmであるから、200グラム重の加圧力を2mm以上のばねの変形量で発生させればよいことになる。実際には同じ変形量で発生する力量が180〜220グラム重と変化するため、ペルチエ素子の厚さのばらつきに許せる誤差はプラス側とマイナス側では若干比率が変わる。このことを考慮に入れると、200グラム重の加圧力を2.2mm以上のばねの変形量で発生させればよいことになる。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view for explaining the first embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 20 denotes a pressure spring as an urging member.
One end of the coil-type pressure spring 20, also called a compression spring, is attached to the optical device body to which the light source device 1 is to be attached. When the light source device 1 is attached at a predetermined position, the pressure spring 20 is compressed by a necessary amount. Then, the other end of the pressure spring 20 is brought into contact with a spring receiving surface (not shown) provided in the light source device 1. The light source unit 11 is pushed rearward (leftward in the figure) on the optical system holder 12, and the Peltier element 16 contacts the rising portion 12c with a pressure within a predetermined range. For example, it is approximated considering the case where the pressing force is set to 200 gram weight ± 20%, that is, 160 to 240 gram weight. Assuming that the manufacturing error of the pressure spring 20 itself is ± 10%, the remaining 10% is an error that can be allowed for the variation in the thickness of the Peltier element. As described above, since the variation in the thickness of the Peltier element is ± 0.2 mm, it is only necessary to generate a pressure of 200 grams with a spring deformation amount of 2 mm or more. Actually, the amount of force generated with the same amount of deformation changes from 180 to 220 grams, so that the ratio of the error that can be allowed for the variation in the thickness of the Peltier element varies slightly between the plus side and the minus side. Taking this into consideration, it is sufficient to generate a 200 gram weight force with a spring deformation amount of 2.2 mm or more.

以上は、加圧ばね20を光学装置本体にそのまま残しておく構成として説明したが、光源ユニット11が所定の範囲の加圧力で光学系ホルダ12に押圧された状態で、図示しない止めネジ等で両者を固定してしまう方法も可能である。固定が済めば加圧ばね20は不要となるので取り外して構わない。したがって最終製品としては光学装置本体に加圧ばね20が残らない。この方法であれば、光源装置は光学装置に取り付けてから加圧力を与えるのではなく、別途治具を用いて加圧力を与えて光源ユニット11を光学系ホルダに固定してから、光学装置の方へ持ち込んでもよい。
ただし、常温でこのように光源ユニット11と光学系ホルダ12とを固定すると、実使用時において、光源の温度上昇による伝導熱で、ペルチエ素子を含みその両側の部材の温度上昇が起こるので、熱膨張による加圧力の変化が心配になる。その対策として、1つの方法は、関連部材の温度を実使用状態に置いて、その状態で所定の範囲の加圧力を与えて光源ユニットを固定する。常温に戻したとき、加圧力が0になるほどの収縮は生じない。他の方法は、弾力性のある放熱シートをペルチエ素子に隣接させ、温度変化によるペルチエ素子の厚み方向の変化量を吸収させる。常温と実使用温度との温度差によるペルチエ素子の厚み方向の変化はμmオーダーのわずかな量なので、上記2つの方法はいずれを用いても問題は起こらない。
The above description has been made with the configuration in which the pressure spring 20 is left as it is in the optical device main body. However, the light source unit 11 is pressed against the optical system holder 12 with a pressure within a predetermined range with a set screw (not shown) or the like. A method of fixing both is also possible. When the fixing is completed, the pressure spring 20 becomes unnecessary and may be removed. Therefore, the pressure spring 20 does not remain in the optical device main body as the final product. With this method, the light source device is not attached with the optical device after being attached to the optical device, but is applied with a separate jig to fix the light source unit 11 to the optical system holder. You may bring it in.
However, if the light source unit 11 and the optical system holder 12 are fixed in this way at room temperature, the temperature of the members on both sides including the Peltier element increases due to conduction heat due to the temperature increase of the light source during actual use. I'm worried about changes in the pressure due to expansion. As a countermeasure, one method is to place the temperature of the related member in an actual use state, and apply a pressure within a predetermined range in that state to fix the light source unit. When the temperature is returned to room temperature, there is no shrinkage that makes the applied pressure zero. In another method, an elastic heat-dissipating sheet is placed adjacent to the Peltier element, and the amount of change in the thickness direction of the Peltier element due to temperature change is absorbed. Since the change in the thickness direction of the Peltier element due to the temperature difference between the normal temperature and the actual use temperature is a slight amount on the order of μm, no problem occurs regardless of which of the above two methods is used.

図3は本発明の実施例2を説明するための一部破断断面図である。
同図において符号21は付勢部材としての板ばね、22は取り付けビスをそれぞれ示す。
板ばね21は取り付けビス22によって、光学系ホルダ12の水平面部に取り付けられ、光源ユニットの大径部の縁を後方に押圧する。この構成の場合は光源装置それ自身でペルチエ素子への加圧力が働いている。
板ばね21に持たせるべき力量は、実施例1で示した加圧ばね20の場合と本質的には同じである。
FIG. 3 is a partially broken cross-sectional view for explaining a second embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 21 denotes a leaf spring as an urging member, and 22 denotes a mounting screw.
The leaf spring 21 is attached to the horizontal surface portion of the optical system holder 12 by an attachment screw 22 and presses the edge of the large diameter portion of the light source unit backward. In the case of this configuration, the light source device itself exerts pressure on the Peltier element.
The amount of force to be given to the leaf spring 21 is essentially the same as that of the pressurizing spring 20 shown in the first embodiment.

図4は本発明の実施例3を説明するための一部断面図である。
同図において符号23は押圧スライダ、24は止めネジ、25は付勢部材としての加圧ばね、26は押圧ユニット部をそれぞれ示す。
本実施例ではペルチエ素子16の背面に当接する部材が光学系ホルダ12の一部ではなく、別部材の押圧スライダ23である点が実施例1、2と異なる。
光源ユニット11は光学系ホルダ12に固定される。押圧スライダ23は長穴部で止めネジ24に緩く止められ、加圧ばね25で光源ユニット11側に押され、押圧ユニット26を構成する。押圧ユニット部26は、その全部または一部が、光学系ホルダ12の延長上に取り付けられるか、もしくは、光学装置本体に取り付けられる。
本実施例では、加圧ばね25によって、ペルチエ素子に所定の加圧力が与えられた状態で止めネジ24を締め付けることができる。止めネジ24を締め付けた場合は、加圧ばね25は不要になるので取り外しても構わない。
他の方法として、止めネジ24は押圧スライダ23の固定には用いず、図における水平方向の案内のみの役割とすることもできる。その場合は、加圧ばね25を取り除くことはできないが、温度変化などで光学ユニットの水平方向の伸縮が生じた場合も、押圧スライダ23がそれに応じて左右に移動し、大きな加圧力変化が生じないようになる。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view for explaining a third embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 23 is a pressing slider, 24 is a set screw, 25 is a pressing spring as an urging member, and 26 is a pressing unit.
This embodiment is different from the first and second embodiments in that the member that contacts the back surface of the Peltier element 16 is not a part of the optical system holder 12 but a pressing slider 23 that is a separate member.
The light source unit 11 is fixed to the optical system holder 12. The pressing slider 23 is loosely fixed to the set screw 24 at the long hole portion, and is pressed toward the light source unit 11 by the pressurizing spring 25 to constitute the pressing unit 26. The whole or a part of the pressing unit portion 26 is attached on the extension of the optical system holder 12 or attached to the optical device main body.
In this embodiment, the set screw 24 can be tightened by the pressurizing spring 25 in a state where a predetermined pressure is applied to the Peltier element. When the set screw 24 is tightened, the pressure spring 25 is not necessary and may be removed.
As another method, the set screw 24 can be used only for guiding in the horizontal direction in the figure without being used to fix the pressing slider 23. In this case, the pressure spring 25 cannot be removed. However, even when the optical unit expands or contracts in the horizontal direction due to a temperature change or the like, the pressing slider 23 moves to the left and right accordingly, and a large pressure change occurs. It will not be.

図5は本発明の実施例4を説明するための一部断面図である。
同図において符号27は付勢部材としての板ばね、28は取り付けビス、29は押圧ユニット部をそれぞれ示す。
本実施例は実施例3における加圧ばね25を、板ばね27に換えたものであって、原理的には同じである。
なお、本発明の光源は特に図示はしていないが、半導体レーザであればマルチレーザダイオードでも同様に適用できる。あるいは、LEDのように発熱を伴う固体発光光源であれば同じく適用できる。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view for explaining a fourth embodiment of the present invention.
In the figure, reference numeral 27 denotes a leaf spring as an urging member, 28 denotes a mounting screw, and 29 denotes a pressing unit.
In the present embodiment, the pressure spring 25 in the third embodiment is replaced with a leaf spring 27, which is the same in principle.
Although the light source of the present invention is not particularly illustrated, a multi-laser diode can be similarly applied as long as it is a semiconductor laser. Or if it is a solid light emission light source with heat_generation | fever like LED, it is applicable similarly.

本発明の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating embodiment of this invention. 本発明の実施例1を説明するための一部断面図である。(実施例1)It is a partial sectional view for explaining Example 1 of the present invention. (Example 1) 本発明の実施例2を説明するための一部断面図である。(実施例2)It is a partial sectional view for explaining Example 2 of the present invention. (Example 2) 本発明の実施例3を説明するための一部断面図である。(実施例3)It is a partial sectional view for explaining Example 3 of the present invention. Example 3 本発明の実施例4を説明するための一部断面図である。(実施例4)It is a partial sectional view for explaining Example 4 of the present invention. (Example 4) 光学装置の一例としての走査光学系の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the scanning optical system as an example of an optical apparatus. 従来の光源ユニットの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional light source unit.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源装置
11 光源ユニット
12 光学系ホルダ
13 LD
16 ペルチエ素子
20、25 加圧ばね
21、27 板ばね
23 押圧スライダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source device 11 Light source unit 12 Optical system holder 13 LD
16 Peltier elements 20 and 25 Pressure springs 21 and 27 Leaf spring 23 Press slider

Claims (20)

光源ホルダに取り付けられた光源と、該光源からの光束径を変形させる光学系と、を有する光源ユニットと、該光源ユニットを保持する光学系ホルダと、を有する光源装置において、前記光源から発する熱を吸収するためのペルチエ素子の一面を、前記光源ホルダに対向させ、前記ペルチエ素子の他面を前記光学系ホルダの一部に対向させ、前記ペルチエ素子をはさんで両ホルダを互いに所定範囲の加圧力で押圧することを特徴とする光源装置。   Heat generated from the light source in a light source device having a light source attached to the light source holder, an optical system that deforms a light beam diameter from the light source, and an optical system holder that holds the light source unit One surface of the Peltier element for absorbing the Peltier element is opposed to the light source holder, the other surface of the Peltier element is opposed to a part of the optical system holder, and both holders are placed within a predetermined range with the Peltier element interposed therebetween. A light source device that is pressed with pressure. 請求項1に記載の光源ユニットにおいて、前記光源ユニットは、前記光学系ホルダに対し、前記光源ユニットの光軸方向に移動可能に構成され、該光源ユニットの光軸方向の移動によって前記所定範囲の加圧力を発生させることを特徴とする光源装置。   2. The light source unit according to claim 1, wherein the light source unit is configured to be movable in the optical axis direction of the light source unit with respect to the optical system holder, and the light source unit moves within the predetermined range by movement of the light source unit in the optical axis direction. A light source device that generates pressure. 請求項2に記載の光源装置において、前記光源ユニットと、前記光学系ホルダの接触部はスベリ摩擦抵抗を小さくしたことを特徴とする光源装置。   3. The light source device according to claim 2, wherein the contact portion between the light source unit and the optical system holder has a reduced sliding frictional resistance. 請求項1ないし3のいずれか1つに記載の光源装置において、前記両ホルダの少なくとも一方と前記ペルチエ素子との間に放熱手段を介在させることを特徴とする光源装置。   4. The light source device according to claim 1, wherein a heat radiation unit is interposed between at least one of the holders and the Peltier element. 請求項4に記載の光源装置において、前記放熱手段は放熱シートであることを特徴とする光源装置。   5. The light source device according to claim 4, wherein the heat radiating means is a heat radiating sheet. 請求項4に記載の光源装置において、前記放熱手段は放熱グリスであることを特徴とする光源装置。   5. The light source device according to claim 4, wherein the heat radiating means is heat radiating grease. 光源ホルダに取り付けられた光源と、該光源からの光束径を変形させる光学系と、を有する光源ユニットと、該光源ユニットを保持する光学系ホルダと、前記光源ユニットに対し近接離間可能な押圧スライダとを有する光源装置において、前記光源から発する熱を吸収するためのペルチエ素子の一面を、前記光源ホルダに対向させ、前記ペルチエ素子の他面を前記押圧スライダに対向させ、該押圧スライダを前記ペルチエ素子に対して所定範囲の加圧力で押圧することを特徴とする光源装置。   A light source unit having a light source attached to the light source holder, an optical system that deforms a diameter of a light beam from the light source, an optical system holder that holds the light source unit, and a pressure slider that can be moved closer to and away from the light source unit The one surface of the Peltier element for absorbing heat generated from the light source is opposed to the light source holder, the other surface of the Peltier element is opposed to the pressing slider, and the pressing slider is moved to the Peltier element. A light source device that presses against an element with a pressing force within a predetermined range. 請求項7に記載の光源ユニットにおいて、前記押圧スライダは、前記光源ユニットの光軸方向に移動可能に構成され、該押圧スライダの光軸方向の移動によって前記所定範囲の加圧力を発生させることを特徴とする光源装置。   8. The light source unit according to claim 7, wherein the pressing slider is configured to be movable in the optical axis direction of the light source unit, and generates a pressing force in the predetermined range by movement of the pressing slider in the optical axis direction. A light source device. 請求項7または8に記載の光源装置において、前記押圧スライダおよび前記光源ホルダの少なくとも一方と前記ペルチエ素子との間に放熱手段を介在させることを特徴とする光源装置。   9. The light source device according to claim 7, wherein a heat radiating means is interposed between at least one of the pressing slider and the light source holder and the Peltier element. 請求項9に記載の光源装置において、前記放熱手段は放熱シートであることを特徴とする光源装置。   The light source device according to claim 9, wherein the heat radiating means is a heat radiating sheet. 請求項9に記載の光源装置において、前記放熱手段は放熱グリスであることを特徴とする光源装置。   The light source device according to claim 9, wherein the heat radiating means is heat radiating grease. 請求項1ないし11のいずれか1つに記載の光源装置において、前記所定の範囲の加圧力は、前記光学系ホルダに設けた付勢部材によって発生させることを特徴とする光源装置。   12. The light source device according to claim 1, wherein the pressing force in the predetermined range is generated by a biasing member provided in the optical system holder. 請求項1ないし11のいずれか1つに記載の光源装置において、前記所定の範囲の加圧力は、前記光源装置を取り付けるべき光学装置に設けた付勢部材によって発生させることを特徴とする光源装置。   12. The light source device according to claim 1, wherein the pressing force in the predetermined range is generated by an urging member provided in an optical device to which the light source device is to be attached. . 請求項13に記載の光源装置において、前記所定の範囲の加圧力が与えられた光源ユニットを、前記光学系ホルダに固定させたことを特徴とする光源装置。   14. The light source device according to claim 13, wherein the light source unit to which the pressure within the predetermined range is applied is fixed to the optical system holder. 請求項1ないし11のいずれか1つに記載の光源装置において、前記所定の範囲の加圧力は、前記光源装置を取り付け可能に構成した治具に設けた付勢部材によって発生させ、その状態で前記光源ユニットを前記光学系ホルダに固定させたことを特徴とする光源装置。   12. The light source device according to claim 1, wherein the pressurizing force in the predetermined range is generated by an urging member provided on a jig configured to allow the light source device to be attached. A light source device, wherein the light source unit is fixed to the optical system holder. 請求項12ないし15のいずれか1つに記載の光源装置において、前記付勢部材はコイル型の圧縮ばねであることを特徴とする光源装置。   16. The light source device according to claim 12, wherein the biasing member is a coil type compression spring. 請求項12ないし15のいずれか1つに記載の光源装置において、前記付勢部材は板ばねであることを特徴とする光源装置。   The light source device according to claim 12, wherein the biasing member is a leaf spring. 請求項1ないし17のいずれか1つに記載の光源装置において、前記光源は半導体レーザであることを特徴とする光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the light source is a semiconductor laser. 請求項1ないし18のいずれか1つに記載の光源装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus using the light source device according to claim 1. 請求項1ないし18のいずれか1つに記載の光源装置を用いたことを特徴とする画像読み取り装置。
An image reading apparatus using the light source device according to any one of claims 1 to 18.
JP2003352428A 2003-10-10 2003-10-10 Light source device Expired - Lifetime JP4387152B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003352428A JP4387152B2 (en) 2003-10-10 2003-10-10 Light source device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003352428A JP4387152B2 (en) 2003-10-10 2003-10-10 Light source device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005115257A true JP2005115257A (en) 2005-04-28
JP4387152B2 JP4387152B2 (en) 2009-12-16

Family

ID=34543373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003352428A Expired - Lifetime JP4387152B2 (en) 2003-10-10 2003-10-10 Light source device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4387152B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007287962A (en) * 2006-04-18 2007-11-01 Nichia Chem Ind Ltd Semiconductor light-emitting device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007287962A (en) * 2006-04-18 2007-11-01 Nichia Chem Ind Ltd Semiconductor light-emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4387152B2 (en) 2009-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008278330A (en) Imaging element module, lens unit using imaging element module, and portable electronic equipment
JP2011070052A (en) Deformable mirror device and signal processing apparatus
US6717893B1 (en) Laser thermal management system
JPH0679915A (en) Nonthermally-compensative optical head for laser scanner
JP4387152B2 (en) Light source device
JP2005043434A (en) Fixing structure for optical element and optical head device
JP2006302415A (en) Optical head device
JP2004258478A (en) Projector device
US20080189726A1 (en) Optical pickup
JP6742717B2 (en) Optical device, exposure apparatus including the same, and article manufacturing method
JP2004192720A (en) Optical head device
JP2005322299A (en) Optical head device
US10914451B2 (en) Optical unit and optical apparatus
JP4032425B2 (en) Optical head device
JP5493556B2 (en) Laser light source unit
JP2824820B2 (en) Adjustment device for optical members
JP2003173558A (en) Heat radiating device for semiconductor laser in optical head
JP6866131B2 (en) Optical equipment, exposure equipment equipped with it, and manufacturing method of goods
JPH08287501A (en) Optical pickup
JPH0758909A (en) Image-forming device for image reader
JP2008192215A (en) Lens holding structure, optical pickup device, and optical information recording and reproducing device
JP2009267756A (en) Camera device
JP2981103B2 (en) Lens support device and method of manufacturing lens support device
JPH04336481A (en) Semiconductor laser with temperature control device
JP2690555B2 (en) Line scanning device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20061010

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Effective date: 20090120

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090127

A521 Written amendment

Effective date: 20090327

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090929

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Effective date: 20090930

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 3

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009