(57)【要約】【課題】レーザダイオードの円筒金属パッケージの面部の熱をレーザダイオードを覆っている外装部へ放熱させることが可能なＬＤ放熱構造を提供する。【解決手段】レーザダイオード１の円筒金属パッケージ１２と接触するように放熱部材２ａを設けて、レーザダイオード１の円筒金属パッケージ１２の熱を、放熱部材２ａを介してレーザダイオードを覆っている外装部３へ放熱させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードの円筒金属パッケージ部と接触するように放熱部材を設けて、前記レーザダイオードの円筒金属パッケージ面部の熱を、前記放熱部材を介して前記レーザダイオードを覆っている外装部へ放熱させることを特徴とするＬＤ放熱構造。
【請求項２】
前記放熱部材は、前記円筒金属パッケージの筒面に接して配置されたことを特徴とする請求項１記載のＬＤ放熱構造。
【請求項３】
前記放熱部材は、前記円筒金属パッケージの端面と筒面との間に形成されている曲面部に接して配置されたことを特徴とする請求項１記載のＬＤ放熱構造。
【請求項４】
前記放熱部材は、前記円筒金属パッケージの端面に接して配置されていることを特徴とする請求項１記載のＬＤ放熱構造。
【請求項５】
前記放熱部材は、前記円筒金属パッケージの筒面、端面又は筒面と端面との間に設けられた曲面部の少なくとも１カ所に接して配置されたことを特徴とする請求項１記載のＬＤ放熱構造。
【請求項６】
前記放熱部材は、バネ性を備え、該バネ性によって前記円筒金属パッケージと前記外装部との双方に接触することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のＬＤ放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置を大型化することなく、レーザ素子の発光によって生じる熱をより効率的に放出及び冷却できるＬＤ放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザダイオードには、チップ温度を定格範囲に保ち、寿命を保証するために適切な熱放散が必要であった。レーザダイオードの発光変換効率は３０％程度であり、直流電力の大部分は熱としてパッケージから放出される。よって、レーザダイオードを放熱器無しで動作させることは絶対に避けねばならなかった。
【０００３】
従来は、熱接触を向上させるため、パッケージとヒートシンクとの間にシリコングリースなどを用いていた。しかし、シリコングリースなどがガラス面に付着しないように十分に注意する必要があり、作業上工数が増加し、高価となってしまう。
【０００４】
また、放熱性が優れた部材を取り付け、緩衝部材を間に介在させ、筐体へ放熱することとなるため、構造が複雑で、放熱性が低下し高価となる問題があった。
【０００５】
発熱体を所定の温度に調節できる温度調節装置を取り付けたり、冷却装置を取り付けたりして冷却することとなり、構造が複雑で高価となる問題があった。
【０００６】
レーザビームを発する光源の冷却に関する従来技術として、特許文献１に開示される「光ピックアップ」がある。特許文献１に開示される発明は、レーザビームを放射する光源と戻り光を受光する受光素子とホログラム素子が一体化されたレーザユニットから発生する熱を、熱伝導性の良い部材を介することにより、放熱カバー、さらにはケースへと伝導し、放熱するようにした構造である。
【特許文献１】特開２００３−３３１４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示される発明は、レーザユニット内部での熱の移動に関して何の開示もなされていない。すなわち、熱源であるレーザダイオードからレーザダイオードユニットの表面にまでどのようにして熱を伝えるかを開示するものではない。
【０００８】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、レーザダイオードの円筒金属パッケージの面部の熱をレーザダイオードを覆っている外装部へ放熱させることが可能なＬＤ放熱構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、レーザダイオードの円筒金属パッケージ部と接触するように放熱部材を設けて、レーザダイオードの円筒金属パッケージ面部の熱を、放熱部材を介してレーザダイオードを覆っている外装部へ放熱させることを特徴とするＬＤ放熱構造を提供するものである。
【００１０】
本発明においては、放熱部材は、円筒金属パッケージの筒面に接して配置されることが好ましい。又は、放熱部材は、円筒金属パッケージの端面と筒面との間に形成されている曲面部に接して配置されることが好ましい。又は、放熱部材は、円筒金属パッケージの端面に接して配置されることが好ましい。又は、放熱部材は、円筒金属パッケージの筒面、端面又は筒面と端面との間に設けられた曲面部の少なくとも１カ所に接して配置されることが好ましい。
【００１１】
本発明の上記のいずれの構成においても、放熱部材は、バネ性を備え、該バネ性によって円筒金属パッケージと外装部との双方に接触することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、レーザダイオードの円筒金属パッケージの面部の熱をレーザダイオードを覆っている外装部へ放熱させることが可能なＬＤ放熱構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。
図１、図２及び図３に、本実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す。
レーザダイオード１、放熱部材２ａ、外装部３、レーザダイオード固定部材４、止めネジ５及びコリメートレンズ６を有する。
レーザダイオード１の円筒金属パッケージ１２の側面へ取り付けた放熱部材２ａを、外装部３の穴部３２へ挿入する。さらに、止めネジ５をレーザダイオード固定部材４の孔部４１を挿入して外装部３の固定ネジ部３１に到達させることにより、レーザダイオード１のベース部１１を押さえて固定する。
【００１４】
レーザダイオード１で発生した熱は、円筒金属パッケージ１２と放熱部材２ａの内壁２１との接触面で放熱部材２ａへ伝わり、さらに放熱部材２ａの外壁２２で外装部接触面３３へと伝わる。これにより、レーザダイオード１の円筒金属パッケージ１２から、レーザダイオード１を覆っている外装部３へ放熱できる。
【００１５】
放熱部材２ａを板ばね状を丸めた筒状とすることにより、レーザダイオード１及び外装部３の双方に確実に接触させることができる。
【００１６】
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。
図４、図５及び図６に、本実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す。
レーザダイオード１、放熱部材２ｂ、外装部３、レーザダイオード固定部材４、止めネジ５及びコリメートレンズ６を有する。
レーザダイオード１の円筒金属パッケージ１２の前面に形成されている曲率部へ取り付けた放熱部材２ｂを、外装部３の穴部３２へ挿入する。さらに、止めネジ５をレーザダイオード固定部材４の孔部４１へ挿入して外装部３の固定ネジ部３１に到達させることにより、レーザダイオード１のベース部１１を押さえて固定する。
【００１７】
レーザダイオード１で発生した熱は、円筒金属パッケージ１２からその前面に形成されている曲率部へ取り付けられた放熱部材２ｂへと伝わり、さらに放熱部材から外装部接触面３４へと伝わる。これにより、レーザダイオード１の円筒金属パッケージ１２の前面の曲率部から、レーザダイオード１を覆っている外装部３へ放熱できる。
【００１８】
放熱部材２ｂの曲率部と接触する部分を板ばね状とすることにより、レーザダイオード１及び外装部３の双方に確実に接触させることができる。
【００１９】
〔第３の実施形態〕
本発明を好適に実施した第３の実施形態について説明する。
図７、図８及び図９に、本実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す。
レーザダイオード１、放熱部材２ｃ、外装部３、レーザダイオード固定部材４、止めネジ５及びコリメートレンズ６を有する。
レーザダイオード１の円筒金属パッケージ１２の前面に取り付けられた放熱部材２ｃを、外装部３の穴部３２へ挿入する。さらに、止めネジ５をレーザダイオード固定部材４の孔部４１へ挿入して外装部３の固定ネジ部３１に到達させることにより、レーザダイオード１のベース部１１を押さえて固定する。
【００２０】
レーザダイオード１で発生した熱は、円筒金属パッケージ１２の前面と放熱部材２ｃとの接触面で放熱部材２ｃへと伝わる。さらに、放熱部材２から外装部接触面３４へと伝導する。これにより、レーザダイオード１の金属円筒パッケージ１２の前面から、レーザダイオード１を覆っている外装部３へ放熱できる。
【００２１】
放熱部材２ｃのレーザダイオード１と接触する部分を板ばね状とすることにより、レーザダイオード１及び外装部３の双方に確実に接触させることができる。
【００２２】
〔第４の実施形態〕
本発明を好適に実施した第４の実施形態について説明する。
図７及び図８に、本実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す。
レーザダイオード１、放熱部材２（２ａ、２ｂ）、外装部３、レーザダイオード固定部材４、止めネジ５及びコリメートレンズ６を有する。
レーザダイオード１の円筒金属パッケージ１２の側面に取り付けた放熱部材２ａと、前面に取り付けた放熱部材２ｂとを外装部３の穴部３２へ挿入する。さらに、止めネジ５をレーザダイオード固定部材４の孔部４１へ挿入して外装部３の固定ネジ部３１に到達させることにより、レーザダイオード１のベース部１１を押さえて固定する。
【００２３】
レーザダイオード１で発生した熱は、円筒金属パッケージ１２と放熱部材２ａの内壁２１との接触面で放熱部材２ａへ伝わり、さらに放熱部材２ａの外壁２２で外装部接触面３３へと伝わる。また、円筒金属パッケージ１２からその前面に形成されている曲率部へ取り付けられた放熱部材２ｂへと伝わり、さらに放熱部材２ｂから外装部接触面３４へと伝わる。これにより、レーザダイオード１の円筒金属パッケージ１２の前面の曲率部及び側面から、レーザダイオード１を覆っている外装部３へ放熱できる。
【００２４】
放熱部材２ａを板ばね状を丸めた筒状とし、放熱部材２ｂの曲率部と接触する部分を板ばね状とすることにより、レーザダイオード１及び外装部３の双方に確実に接触させることができる。
【００２５】
〔第５の実施形態〕
本発明を好適に実施した第５の実施形態について説明する。
図１３、図１４及び図１５に、本実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す。
レーザダイオード１、放熱部材２（２ａ、２ｃ）、外装部３、レーザダイオード固定部材４、止めネジ５及びコリメートレンズ６を有する。
レーザダイオード１の円筒金属パッケージ１２の側面に取り付けた放熱部材２ａと、前面に取り付けた放熱部材２ｃとを外装部３の穴部３２へ挿入する。さらに、止めネジ５をレーザダイオード固定部材４の孔部４１へ挿入して外装部３の固定ネジ部３１に到達させることにより、レーザダイオード１のベース部１１を押さえて固定する。
【００２６】
レーザダイオード１で発生した熱は、円筒金属パッケージ１２と放熱部材２ａの内壁２１との接触面で放熱部材２ａへ伝わり、さらに放熱部材２ａの外壁２２で外装部接触面３３へと伝わる。また、円筒金属パッケージ１２からその前面に取り付けられた放熱部材２ｂへと伝わり、さらに放熱部材外壁２２で外装部接触面３４へと伝わる。これにより、レーザダイオード１の円筒金属パッケージ１２の前面及び側面から、レーザダイオード１を覆っている外装部３へ放熱できる。
【００２７】
放熱部材２ａを板ばね状を丸めた筒状とし、放熱部材２ｃのレーザダイオード１と接触する部分を板ばね状とすることにより、レーザダイオード１及び外装部３の双方に確実に接触させることができる。
【００２８】
〔第６の実施形態〕
本発明を好適に実施した第６の実施形態について説明する。
図１６、図１７及び図１８に、本実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す。
レーザダイオード１、放熱部材２（２ａ、２ｂ、２ｃ）、外装部３、レーザダイオード固定部材４、止めネジ５及びコリメートレンズ６を有する。
レーザダイオード１の円筒金属パッケージ１２の側面に取り付けた放熱部材２ａと、前面に取り付けた放熱部材２ｂと、曲率部に取り付けた放熱部材２ｃとを外装部３の穴部３２へ挿入する。さらに、止めネジ５をレーザダイオード固定部材４の孔部４１へ挿入して外装部３の固定ネジ部３１に到達させることにより、レーザダイオード１のベース部１１を押さえて固定する。
【００２９】
レーザダイオード１で発生した熱は、円筒金属パッケージ１２と放熱部材２ａの内壁２１との接触面で放熱部材２ａへ伝わり、さらに放熱部材２ａの外壁２２で外装部接触面３３へと伝わる。また、円筒金属パッケージ１２からその前面に取り付けられた放熱部材２ｂへと伝わり、さらに放熱部材外壁２２で外装部接触面３４へと伝わる。
また、円筒金属パッケージ１２からその前面に取り付けられた放熱部材２ｃへも伝わり、さらに外装部接触面３４へと伝わる。これにより、レーザダイオード１の円筒金属パッケージ１２の前面及び側面から、レーザダイオード１を覆っている外装部３へ放熱できる。
【００３０】
放熱部材２ａを板ばね状を丸めた筒状とし、放熱部材２ｃのレーザダイオード１と接触する部分を板ばね状とし、放熱部材２ｂの曲率部と接触する部分を板ばね状とすることにより、レーザダイオード１及び外装部３の双方に確実に接触させることができる。
【００３１】
上記各実施形態に係るＬＤ放熱構造を、ＬＤユニットに組み込むことにより、図１９に示すように、電子写真プロセスにおける光走査系として好適に適用可能である。
【００３２】
なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれらに限定されることなく様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を好適に実施した第１の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図４】本発明を好適に実施した第２の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図７】本発明を好適に実施した第３の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図８】第３の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図９】第３の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図１０】本発明を好適に実施した第４の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図１１】第４の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図１２】第４の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図１３】本発明を好適に実施した第５の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図１４】第５の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図１５】第５の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図１６】本発明を好適に実施した第６の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図１７】第６の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図１８】第６の実施形態に係るＬＤ放熱構造を示す図である。
【図１９】本発明に係るＬＤ放熱構造を組み込んだＬＤユニットを用いた光走査系の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    レーザダイオード
２ａ、２ｂ、２ｃ    放熱部材
３    外装部
４    レーザダイオード固定部材
５    止めネジ
６    コリメートレンズ
１１    ベース部
１２    円筒金属パッケージ
２１    内壁
２２    外壁
３１    固定ネジ部
３２    穴部
３３、３４    外装部接触面
４１    孔部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2009016456.tif 000015
【図１４】
2009016456.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2009016456.tif 000018
【図１７】
2009016456.tif 000019
【図１８】
2009016456.tif 000020
【図１９】
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