[發(fā)明專利]發(fā)光模塊及其對(duì)準(zhǔn)、組裝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610165915.3
• 申請(qǐng)日: 2006-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101201454A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳明哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 環(huán)隆電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/00
• 分類號(hào): G02B27/00;G02B7/02;F21V14/00;F21V5/04;F21Y101/02
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 王英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)光模塊，特別涉及一種可投射光線的發(fā)光模塊及其對(duì)準(zhǔn)、組裝方法。

背景技術(shù)

一般光學(xué)輸出裝置如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等，主要是利用發(fā)光模塊投射光線成像于一個(gè)感光鼓上，使該感光鼓產(chǎn)生電荷來(lái)吸附碳粉，再將所吸附的碳粉轉(zhuǎn)印至紙張上。而發(fā)光模塊所使用的光源有激光及發(fā)光二極管陣列(light?emitting?device?array)等。相較于傳統(tǒng)激光輸出裝置而言，發(fā)光二極管陣列式輸出裝置具有體積小、打印速度快且成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。

參閱圖1、圖2，以一種使用發(fā)光二極管陣列為光源的發(fā)光模塊1為例，包含殼座單元11、發(fā)光單元12及透鏡單元13。該殼座單元11具有大致呈U型的外殼111，及沿Z軸方向架置在該外殼111上的基座112。該發(fā)光單元12沿該Z軸固定設(shè)置在該外殼111內(nèi)，并具有沿X軸方向排列的多個(gè)發(fā)光組件121。該透鏡單元13嵌置在該基座112上。借此，當(dāng)前述發(fā)光組件121產(chǎn)生光線時(shí)，就可以透過(guò)該透鏡單元13聚焦于成像位置2(如前述的感光鼓)。

由于該光線成像位置的精確度是決定前述光學(xué)輸出裝置分辨率的首要關(guān)鍵，因此，該發(fā)光單元12與該透鏡單元13所需要的對(duì)準(zhǔn)精度要求較高，目前是以人工的方式進(jìn)行微幅調(diào)校的動(dòng)作，以滿足成像品質(zhì)的需求，稱為主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)(Active?Alignment)，主要是先將該外殼111、該基座112與該發(fā)光單元12預(yù)先組合為一體，然后，以外加電源驅(qū)動(dòng)前述發(fā)光組件121產(chǎn)生光線，再利用電荷耦合器件(ChargeCoupled?Device，CCD)于該成像位置2，觀察光線經(jīng)由該透鏡單元13聚焦投射在該CCD上的光點(diǎn)大小(spot?size)，最后，在該發(fā)光單元12與該CCD位置固定不動(dòng)的情形下，以人工方式沿六個(gè)方向的自由度(X、Y、Z三軸的位移與旋轉(zhuǎn))調(diào)整該發(fā)光單元12與該透鏡單元13的相對(duì)位置，直到達(dá)到最佳光學(xué)品質(zhì)需求時(shí)，以封膠將該透鏡單元13固定于該基座112，即完成對(duì)準(zhǔn)與組裝。然而，上述對(duì)準(zhǔn)與組裝方法具有下列缺點(diǎn)：

1.該發(fā)光模塊1目前只能以人工方式進(jìn)行三次元的對(duì)準(zhǔn)，且調(diào)整時(shí)高達(dá)六個(gè)自由度(X、Y、Z三軸的位移與旋轉(zhuǎn))，每一發(fā)光模塊1的組裝與對(duì)準(zhǔn)費(fèi)時(shí)約20～25分鐘，不但作業(yè)相當(dāng)冗長(zhǎng)、耗時(shí)且效率不佳，而不符合經(jīng)濟(jì)效益。

2.由于該透鏡單元13進(jìn)行六個(gè)自由度的對(duì)準(zhǔn)時(shí)，需要復(fù)雜的六軸控制機(jī)構(gòu)，且在測(cè)試時(shí)，必須配置可驅(qū)動(dòng)該發(fā)光單元12發(fā)亮的控制模塊，再加上對(duì)測(cè)量平臺(tái)精度與穩(wěn)定度的高要求，會(huì)大幅提升設(shè)備成本，使該發(fā)光模塊1的成本居高不下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可以利用自動(dòng)化作業(yè)進(jìn)行簡(jiǎn)化組裝、對(duì)準(zhǔn)流程的發(fā)光模塊及其對(duì)準(zhǔn)、組裝方法。

本發(fā)明的特征在于：該發(fā)光模塊包含發(fā)光單元、殼座單元及透鏡單元。該發(fā)光單元具有沿光軸產(chǎn)生光線的至少一個(gè)光點(diǎn)，及通過(guò)該光點(diǎn)至成像位置的中心且垂直該光軸的第一中心線。該殼座單元是設(shè)置有該發(fā)光單元，并具有形成在一側(cè)且沿該第一中心線延伸的開(kāi)口。該透鏡單元相對(duì)該發(fā)光單元架置在該殼座上且顯露在該開(kāi)口內(nèi)，并具有通過(guò)中心且重合于該第一中心線的第二中心線。

本發(fā)明發(fā)光模塊的對(duì)準(zhǔn)方法，包含下列步驟：步驟1：沿該光軸方向提取該發(fā)光單元的光點(diǎn)位置，以及預(yù)設(shè)的成像位置，計(jì)算出該光點(diǎn)到該成像位置的總光程。步驟2：以該總光程的一半，劃分出垂直該光軸的第一中心線。步驟3：沿該光軸方向提取該透鏡單元的至少一第一端點(diǎn)與至少一第二端點(diǎn)，計(jì)算出透鏡長(zhǎng)度。步驟4：以該透鏡長(zhǎng)度的一半，劃分出垂直該光軸的第二中心線。步驟5：組裝該透鏡單元與該殼座，且使該第二中心線重合于該第一中心線。

本發(fā)明發(fā)光模塊的組裝方法，包含下列步驟：步驟1：將該發(fā)光單元安裝在該殼座單元內(nèi)。步驟2：沿垂直該光軸的方向?qū)⒃撏哥R單元由該殼座單元的開(kāi)口穿置入該殼座單元內(nèi)。步驟3：使該透鏡單元的第二中心線重合于該第一中心線，并獲得定位。

本發(fā)明的有益效果是能借由側(cè)向組裝的方式，及重合該第一、第二中心線的對(duì)準(zhǔn)方法，降低設(shè)備成本，并提升組裝、對(duì)準(zhǔn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1是立體分解圖，說(shuō)明一般使用發(fā)光二極管陣列為光源的發(fā)光模塊；

圖2是剖視圖，說(shuō)明前述發(fā)光模塊的組合情形；

圖3是立體分解圖，說(shuō)明本發(fā)明發(fā)光模塊的優(yōu)選實(shí)施例；

圖4是該優(yōu)選實(shí)施例的組合剖視圖；

圖5是該優(yōu)選實(shí)施例中總光程距離的示意圖；

圖6是MTF關(guān)系圖；

圖7是MTF關(guān)系圖；

圖8是該優(yōu)選實(shí)施例MTF關(guān)系圖；

圖9是該優(yōu)選實(shí)施例的對(duì)準(zhǔn)、組裝流程圖；