(57)【要約】【課題】レーザダイオードを再度はんだ付けすることにより引き起こされる熱及び静電気による損傷を低減でき、組み立て及び調整に要する時間を短縮することができるレーザ画像システムを提供する。【解決手段】レーザ画像システム１００は、第１の光軸に沿ってレーザビームを投射するレーザダイオード４と、第１の光軸に沿って配置され、レーザビームをコリメートするコリメータレンズ１と、第１、第２及び第３の軸のまわりにレーザビームを回転させるために、レーザダイオード４及びコリメータレンズ１を、第１の光軸のまわりに選択的に回転できるように、かつ、それぞれ第１の光軸とは垂直な、第２及び第３の互いに垂直な軸のまわりに回転できるようにマウントする組立体とを備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光軸に沿ってレーザビームを投射するレーザダイオードと、
上記第１の光軸に沿って配置され、上記レーザビームをコリメートするコリメータレンズと、
第１、第２及び第３の軸のまわりに上記レーザビームを回転させるために、上記レーザダイオード及び上記コリメータレンズを、上記第１の光軸のまわりに選択的に回転できるように、かつ、それぞれ上記第１の光軸とは垂直な、第２及び第３の互いに垂直な軸のまわりに回転できるようにマウントする組立体とを備えていることを特徴とするレーザ画像システム。
【請求項２】
上記組立体が、上記第１の光軸に沿って反対方向に移動できるように上記コリメータレンズをマウントしていることを特徴とする、請求項１に記載のレーザ画像システム。
【請求項３】
上記組立体が、上記第１の光軸と垂直な平面内で移動できるように上記コリメータレンズをマウントしていることを特徴とする、請求項１に記載のレーザ画像システム。
【請求項４】
上記コリメータレンズから離間している上記第１の光軸に沿って配置され、上記レーザビームの一部を光検出器に向けるレーザビームフィードバックレンズと、
上記フィードバックレンズを、互いに垂直な軸のまわりに回転できるように、かつ上記の互いに垂直な軸の一方に沿って平行移動できるようにマウントするためのフィードバックレンズ取付部とを備えていることを特徴とする、請求項１に記載のレーザ画像システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にはレーザ画像システム（ｌａｓｅｒ　ｉｍａｇｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ）に関するものであり、より詳しくは、光モジュール（ｏｐｔｉｃｓ　ｍｏｄｕｌｅ）内に良好なレーザビームの配列を有するレーザダイオード画像システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ画像システムは、一般に、走査装置及び印刷装置に応用される。走査装置への応用例においては、レーザから出た変調されていないレーザビームがフィルム又はハードコピー上の画像を走査して、検出され、さらに利用されるラスタ画像を生成する。走査装置へのもう１つの応用例においては、潜在的なＸ線画像（ｌａｔｅｎｔ　ｘ−ｒａｙ　ｉｍａｇｅ）を記憶している記憶蛍光体（ｓｔｏｒａｇｅ　ｐｈｏｓｐｈｏｒ）が走査され、検出され、さらに利用される放射されたＸ線画像を生成する。印刷装置への応用例においては、レーザビームは画像情報でもって変調され、フィルム、紙、電子写真媒体などの感光性媒体に焼き付けられる（顕在化させられる）。
【０００３】
レーザ画像システムにおいては、レーザイメージャ（ｌａｓｅｒ　ｉｍａｇｅｒ）におけるレーザビームが良好な形状、方向及びコリメーションを有することが非常に重要である。この問題に対しては、鏡及び／又はプリズムを用いてレーザビームを正しい方向に導くようにした種々の解決策が存在する。半導体レーザ源が用いられる場合、レーザビームを配列させる上での１つの問題は、レーザダイオードに対するコリメータレンズのＺ軸方向の位置（光軸と平行）は、両者がＸ−Ｙ平面（光軸と垂直）内で移動する時に、常に一定に保持されなければならないということである。いくつかの応用例では、検出器に対するフィードバックによりレーザダイオードの出力を制御するための付加的なガラス板又はレンズを必要とする。これは、コリメーションないしは平行化（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ）が実現された直後に、レーザビームをより一層正確に導くことを必要とする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
現今の従来技術では、レーザダイオードはレーザドライバボード（レーザ駆動板）に永久的ないし固定的にマウントされている。これは、レーザビームの配列が行われる時に調整を必要とする場合には問題が生じる。この後、レーザダイオードは、はんだを取り除いてボードから分離し、再配置し、この後ドライバボードに再びマウントすることが必要である。この一連の工程は、時間がかかるだけでなく、レーザダイオード及びドライバボードに静電気的及び熱的に重大な危険を生じさせる。第２の問題は、レンズ、レーザダイオード及び現実のマウントシステムの製造上の公差ないしは許容誤差（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）があまりにもルーズ（ｌｏｏｓｅ）であるということである。このような理由により、横方向の配列の実現は非常に困難である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、これらの問題に対する解決策が与えられる。本発明にかかるレーザ画像システムは、第１の光軸に沿ってレーザビームを投射するレーザダイオードと、第１の光軸に沿って配置されレーザビームをコリメート（ｃｏｌｌｉｍａｔｅ）するコリメータレンズ（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ　ｌｅｎｓ）と、第１、第２及び第３の軸のまわりにレーザビームを回転させるために、レーザダイオード及びコリメータレンズを、第１の光軸のまわりに選択的に回転（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｒｏｔａｔｉｏｎ）できるように、かつ、それぞれ第１の光軸とは垂直な、第２及び第３の互いに垂直な軸のまわりに回転できるようにマウントする組立体（ａｓｓｅｍｂｌｙ）とを備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１〜７及び図１０には、本発明の第１の実施の形態が示されている。これらの図に示すように、レーザ画像システム１００は、レーザダイオード４がはんだ付けされたレーザドライバボード（ｌａｓｅｒ　ｄｒｉｖｅｒ　ｂｏａｒｄ）６を内部にマウントないしは搭載（ｍｏｕｎｔ）している第１のハウジング１１２を備えている。ボード６には、フィードバックフォトダイオード３もマウントされている。ハウジング１１２にはコリメータチューブ５がマウントされ、このコリメータチューブ５は、レーザダイオード４と、コリメータレンズ１と、コリメータレンズ取付部８と、ばね又はＯリング７とを収容している。コリメータチューブ５は、Ｌ字型の取り付け部９を固定的に支持している球状のベアリング９ａに取り付けられた球状部５ａを有し、ねじ１０（図３参照）によって取付部９に固定されている。取付部９の端部には、鉛直ベアリング（縦方向ベアリング）１１４及び水平ベアリング（横方向ベアリング）１１６により、レンズ２がマウントされている。コリメータチューブ５及びハウジング１１２は、軸Ａ３、Ａ６及びＡ７のまわりに回転することができ、これによりレーザダイオード４がボード６に固定されている時でも、レーザがこれらの軸のまわりに回転することができる。
【０００７】
本発明は、レーザダイオードから投射ないし発射されるレーザビームがレーザダイオード源を用いている所望の装置の光学経路に沿ってコリメートされ、方向付けられることを可能にするといった特徴をもつ。まず、コリメートレンズ１は、所望のコリメーションレベル（ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ）を実現するために光軸に沿って調整される。この後、反射レンズ２が、ビームの一部をフォトダイオード３に向けさせ、レーザダイオード４の変調のためのフィードバックループを生成する。
【０００８】
本発明の第１の実施の形態では、次のような操作が行われる。レーザダイオード４がコリメータチューブ５にマウントされ、レーザドライバボード６にはんだ付けされる。ばね又はＯリング７は、コリメータレンズ取付部８に対して一定の押圧力を加え、コリメータレンズ１から両者１、８間のねじの反動ないしバックラッシュ（ｔｈｒｅａｄ　ｂａｃｋｌａｓｈ）を除去する。レンズ１の位置は、取付部８を回転させることにより光軸Ａ３に沿って調整される。この後、ビームの方向の調整に先立って、取付部８が回転させられ、レンズ１はおおまかなないしラフなコリメーションを行う。
【０００９】
この後、コリメータチューブ５は、凹状の球面取付部９内で軸Ａ３、Ａ６及びＡ７のまわりに回転させられ、レーザビームをその適切な経路に向けさせ、２つのねじ１０を軽く締め付けることにより固定される。ここで、レンズ２は、ほぼ最終的な位置に位置決めされる。コリメータチューブ５（及びこれに取り付けられた組立体）から出たレーザビーム１２０は、レンズ２を介して適切にターゲットに向けられる。この後、コリメータチューブ５は、２つのねじ１０のいずれか一方を球面取付部９に締め付けることにより所定の位置に固定される。
【００１０】
レーザビームが首尾よく方向付けられた後、フィードバックレンズ２がその最終的な位置に調整されなければならない。これは、反射されたレーザビーム１２２がフォトダイオード３の所望の位置に当たるまで、レンズ２を２つの軸Ａ１及びＡ２のまわりに回転させることにより達成される。フィードバックレンズ２の回転方向の位置は、設定ねじ１１（図６参照）により固定される。レーザダイオード４の出力（ｐｏｗｅｒ　ｏｕｔｐｕｔ）は、電子的な手段（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｍｅａｎｓ）により調整することができる。フィードバックレンズ２の最終的な位置は、これを軸Ａ２に沿って平行移動させることにより調整される。この後、フィードバックレンズＬ１（２）は、ねじ１３を締め付けることにより、取付部１２の所定の位置に固定される。レンズ２の代わりに平坦なガラス板が用いられる場合は、このような平行移動の調整は必要とされない。
【００１１】
図８及び図９には、本発明の第２の実施の形態が示されている。この実施の形態は、コリメータレンズ１の横方向の調整を可能にするといった特徴を備えている。この場合、レンズ取付部８は、第２のレンズ取り付け部１５内にねじ込まれる（ねじ留めされる）。レンズ取付部８が焦点の調整時に回転させられたときに、広い範囲にわたるねじの反動ないしはバックラッシュを避けるため、柔らかい材料からなるインサートないしは挿入部材（ｉｎｓｅｒｔ）１６が用いられる。第２の取付部は、押し下げリング１４（ｈｏｌｄ　ｄｏｗｎ　ｒｉｎｇ）及び３つのねじ１７により、所定の位置に保持される。配列の過程において、押し下げリング１４は第２のレンズ取付部１５の前面を規制する（ｃｏｎｓｔｒａｉｎ）。これにより、Ａ４−Ａ５平面内で横向きに自由に移動することができるが、光軸Ａ３に沿っての移動は阻止される。一連の３つのねじ１７を締め付け及び／又は緩めることにより、第２のレンズ取付部１５及びコリメータレンズ１は、最良の焦点位置が見出されるまで光軸Ａ３と垂直な方向に調整される。最終的な位置が決定された後、押し下げリング１４が締め付けられる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明は、次のような効果を奏する。
１．最大の効果は、配列工程時にレーザダイオードを再度はんだ付けすることにより引き起こされる熱及び静電気による損傷の危険を最小限に低減できることである。
２．さらに、組立及び調整に要する時間を大幅に短縮することができる。
３．コリメータレンズを光軸と垂直な方向に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】予定された位置ないし姿勢（ｎｏｍｉｎａｌ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ）における、図１０に示す第１の実施の形態の上面図である。
【図２】予定された位置ないし姿勢における、図１０に示す第１の実施の形態の正面立面図である。
【図３】予定された位置ないし姿勢における、図１０に示す第１の実施の形態の側面立面図である。
【図４】レーザコリメータ取付部の位置を任意に調整した場合における、図１０に示す第１の実施の形態の上面図である。
【図５】内部及び外部の部品の配置を示す、図１０に示す第１の実施の形態の上面断面図である。
【図６】図１０に示す第１の実施の形態にかかるフィードバックレンズの調整機構を示す、拡大された部分的な斜視図である。
【図７】装置のビーム経路を示す、図１０に示す第１の実施の形態の上面図である。
【図８】光軸に沿った内部の部品の配置を示す、本発明の第２の実施の形態の側面立面断面図である。
【図９】横方向の調整の形態を示す、本発明の第２の実施の形態の正面立面断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態の斜視図である。
【符号の説明】
１　コリメータレンズ、　２　反射レンズ、　３　フィードバックフォトダイオード、　４　レーザダイオード、　５　コリメートチューブ、　６　レーザドライバボード、　７　Ｏリング、　８　取付部、　９　球状取付部、　１０　ねじ、　１１　設定ねじ、　１２　取付部、　１３　締め付けねじ、　１５　第２のレンズ取付部、　１６　インサート、　１７　ねじ、　１００　レーザ画像システム、　１１２　ハウジング、　１１４　鉛直ベアリング、　１１６　水平ベアリング、　１２２　反射されたレーザビーム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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