JP2000347124A - 光源装置および光偏向走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学箱等に対する組付作業の効率と精度を向
上させる。 【解決手段】 半導体レーザ１０を保持するレーザホル
ダ２０は、ボス部２３を貫通するビス２４によって光学
箱等に組み付けられる。ボス部２３の一端にはさぐり部
２３ｂが設けられ、その底部に、ビス２４の頭部を当接
する締結面２３ｃが設けられる。ボス部２３の端面であ
る治具当接面２３ａに押圧治具を当接し、レーザホルダ
２０を光学箱の側壁に押圧した状態で光軸調整を行な
い、続いてビス２４を締結する。光軸調整や締結作業中
に、光学箱の側壁上でレーザホルダ２０がずれることな
く、作業効率と精度を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタ、レーザファクシミリ等の画像記録装置や、半導体
レーザを利用する光ディスクのピックアップユニット等
に用いられる光源装置および光偏向走査装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームプリンタ、レーザファクシ
ミリ等の画像記録装置に搭載される光偏向走査装置や、
半導体レーザを利用する光ディスクのピックアップユニ
ット等に用いられる光源装置は、半導体レーザと、これ
から発生されたレーザ光を平行化して所定の断面形状の
レーザ光を得るためのコリメータレンズや、半導体レー
ザの駆動用ＩＣ等を搭載した回路基板等を結合し、ユニ
ット化したものである。

【０００３】光偏向走査装置においては、ユニット化さ
れた光源装置から発生されたレーザ光をシリンドリカル
レンズを経て回転多面鏡に照射し、得られた走査光を、
結像レンズや折り返しミラーを経て回転ドラム上の感光
体に結像させる。感光体に結像されるレーザ光は、回転
多面鏡の回転による主走査および回転ドラムの回転によ
る副走査に伴なって静電潜像を形成する。

【０００４】上記の光源装置、回転多面鏡、結像レン
ズ、折り返しミラー等は光学箱等の筐体に取り付けら
れ、筐体の上部開口はふたによって閉じられる。

【０００５】図６は一従来例による光源装置Ｅ₀ を示す
もので、レーザ光Ｌ₀ を発生させる光源である半導体レ
ーザ５１０と、その駆動用ＩＣを搭載する回路基板５１
１と、半導体レーザ５１０を中心穴５２０ａに保持する
レーザホルダ５２０と、その鏡筒部５２１に嵌着された
レンズホルダ５３０を有し、これらをユニット化したう
えで、後述する方法で光学箱５００に組み付ける。

【０００６】回路基板５１１は、半導体レーザ５１０の
リードピン５１０ａを貫通させる穴５１１ａを有し、レ
ーザホルダ５２０のビス穴５２２に締結されるビス５１
２によって、レーザホルダ５２０に固着される。

【０００７】レーザホルダ５２０は、回路基板５１１の
開口部から突出するボス部５２３を有し、該ボス部５２
３を貫通するビス５２４によって光学箱５００に締結さ
れる。

【０００８】レンズホルダ５３０は、コリメータレンズ
５３１と光学絞り５３２を保持するもので、これらによ
って、前記レーザ光Ｌ₀ を所定の断面形状の平行光束に
整える。

【０００９】光源装置Ｅ₀ は以下の工程で組み立てられ
る。

【００１０】まず、半導体レーザ５１０は、レーザホル
ダ５２０の中心穴５２０ａに直接圧入され、固定され
る。回路基板５１１は、半導体レーザ５１０のリードピ
ン５１０ａが回路基板５１１に設けられた穴５１１ａを
貫通した状態で、ビス５１２によってレーザホルダ５２
０に締結・固定される。

【００１１】次いで、半導体レーザ５１０の各リードピ
ン５１０ａを回路基板５１１に半田付けする。

【００１２】コリメータレンズ５３１は、レンズホルダ
５３０の取り付け穴５３０ａに嵌合され、接着あるいは
熱溶着等の方法で固定される。

【００１３】半導体レーザ５１０を保持するレーザホル
ダ５２０と、コリメータレンズ５３１等を保持するレン
ズホルダ５３０は、該レンズホルダ５３０の内周部とレ
ーザホルダ５２０の鏡筒部５２１の外周部の隙間範囲内
で径方向に相対移動され、このようにして半導体レーザ
５１０とコリメータレンズ５３１との間の光軸合わせを
行ない、加えて、レンズホルダ５３０を光軸方向に摺動
させることで、コリメータレンズ５３１の焦点合わせを
行なう。

【００１４】光軸合わせと焦点合わせを完了したうえ
で、レンズホルダ５３０とレーザホルダ５２０を接着等
の公知の方法で固着し、一体化して光源装置Ｅ₀ とな
る。

【００１５】光源装置Ｅ₀ の光学箱５００に対する組み
付けは、レーザホルダ５２０の筒状部５２０ｂを光学箱
５００の側壁５００ａの嵌合穴５００ｂに嵌合させ、レ
ーザホルダ５２０の側面５２０ｃを光学箱５００の側面
に当接して、光学箱５００内の回転多面鏡や結像レンズ
に対する２次元的な光軸調整を行ない、ビス５２４を締
結することによって行なわれる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、ユニット化した光源装置を光学箱等の
筐体にビス止めする締結作業等において、光学箱等の側
面に対してレーザホルダが摺動するため、光学箱内の回
転多面鏡等に対する光軸調整の作業効率と精度が劣化す
るという未解決の課題がある。

【００１７】詳しく説明すると、例えば光源装置を光学
箱に組み付ける工程では、回転多面鏡や結像レンズに対
するレーザ光の光軸調整を行なったうえでレーザホルダ
を光学箱に締結するものであるが、ビス等の締結作業中
にレーザホルダが光学箱の側面上でずれてしまい、光軸
調整の精度が損われるため、再調整等が必要となる。従
って、必要な精度で組み付けるのが難しく、時間がかか
る。

【００１８】また、光学箱が樹脂製であって、タッピン
グねじによってレーザホルダを光学箱に締結するように
構成されている場合は、再調整のために締結を繰り返す
ことで、タッピングネジの締結力が低下してしまうとい
う問題もある。

【００１９】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであり、光学箱等の筐体に
対する組み付けの作業効率および光軸調整の精度を大幅
に向上できる光源装置および光偏向走査装置を提供する
ことを目的とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光源装置は、光源を保持する光源保持部材
と、該光源保持部材を支持する筐体と、該筐体に前記光
源保持部材を締結する少なくとも１個の締結部材を有
し、前記光源保持部材が、前記締結部材を貫通させる締
結部を備えており、該締結部に、前記締結部材のための
締結面と、押圧治具部材を当接するための治具当接面
と、前記筐体に密着する座面が設けられていることを特
徴とする。

【００２１】光源保持部材の締結部の一端にさぐり部が
設けられ、該さぐり部の底部に締結部材のための締結面
が設けられているとよい。

【００２２】光源保持部材の締結部の外径部に凹所が設
けられ、該凹所に治具当接面が配設されていてもよい。

【００２３】

【作用】レーザホルダ等の光源保持部材の締結部に、締
結部材の頭部等を当接するための締結面と、押圧治具部
材のための治具当接面が設けられており、治具当接面に
押圧治具部材を当接して光源保持部材を光学箱等の筐体
に押圧した状態で、光軸調整を行ない、締結部材を締結
する。

【００２４】光源保持部材を筐体にしっかりと押しつけ
て、光軸調整や締結部材の締結作業を行なうものである
ため、作業中に光源保持部材がずれて光軸調整の精度が
劣化することなく、光軸調整と組立作業を高精度で短時
間に完了することができる。

【００２５】すなわち、光軸調整を高精度で効率よく行
なうことで、光偏向走査装置等の高性能化と組立コスト
の低減に大きく貢献できる。

【００２６】光源保持部材の締結部の一端にさぐり部が
設けられ、該さぐり部の底部に締結部材のための締結面
が設けられていれば、締結部材の頭部等と押圧治具部材
が干渉するのを回避するとともに、締結部を極めて簡単
な一体構造にすることができる。

【００２７】また、光源保持部材の締結部の外径部に凹
所が設けられ、該凹所に治具当接面が配設されていれ
ば、治具当接面が締結部の外側に配設されるため、締結
部を小型化できるという利点がある。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２９】図１は一実施の形態による光源装置Ｅ₁ を
示すもので、これは、レーザ光Ｌ₁を発生させる光源で
ある半導体レーザ１０と、その駆動用ＩＣを搭載する回
路基板１１と、半導体レーザ１０を中心穴２０ａに保持
する光源保持部材であるレーザホルダ２０と、その鏡筒
部２１に嵌着されたレンズホルダ３０を有し、これらを
ユニット化したうえで、後述する方法で筐体である光学
箱１１０に組み付ける（図２参照）。

【００３０】回路基板１１は、半導体レーザ１０のリー
ドピン１０ａを貫通させる穴１１ａを有し、ビス１２に
よってレーザホルダ２０の第１のボス部２２に締結され
る。

【００３１】レーザホルダ２０は、締結部である第２の
ボス部２３の貫通孔を貫通する締結部材であるビス２４
によって光学箱１１０に締結される。

【００３２】レンズホルダ３０は、コリメータレンズ３
１と光学絞り３２を保持するもので、これらによって、
前記レーザ光Ｌ₁ を所定の断面形状の平行光束に整え
る。

【００３３】光源装置Ｅ₁ は以下のように組み立てられ
る。

【００３４】まず、半導体レーザ１０は、レーザホルダ
２０の中心穴２０ａに直接圧入され、固定される。回路
基板１１は、半導体レーザ１０のリードピン１０ａが回
路基板１１に設けられた穴１１ａを貫通した状態で、ビ
ス１２によってレーザホルダ２０に締結・固定される。

【００３５】次いで、半導体レーザ１０の各リードピン
１０ａを回路基板１１に半田付けする。

【００３６】コリメータレンズ３１は、レンズホルダ３
０の取り付け穴３０ａに嵌合され、接着あるいは熱溶着
等の方法で固定される。

【００３７】半導体レーザ１０を保持するレーザホルダ
２０と、コリメータレンズ３１等を保持するレンズホル
ダ３０は、該レンズホルダ３０の内周部とレーザホルダ
２０の鏡筒部２１の外周部の隙間範囲内で径方向に相対
移動され、このようにして半導体レーザ１０とコリメー
タレンズ３１との間の光軸合わせを行ない、また、レン
ズホルダ３０を光軸方向に摺動させることで、コリメー
タレンズ３１の焦点合わせを行なう。

【００３８】この後に、レンズホルダ３０とレーザホル
ダ２０を接着等の公知の方法で固定し、一体化して光源
装置Ｅ₁ となる。

【００３９】光源装置Ｅ₁ の光学箱１１０に対する組み
付けは、図２に示すように、レーザホルダ２０の筒状部
２０ｂを光学箱１１０の側壁１１０ａの嵌合穴１１０ｂ
に嵌合させ、ボス部２３の裏面側を光学箱１１０の側壁
１１０ａに当接し、該側壁１１０ａに沿った平面（側
面）Ｏ内で、Ｙ方向およびＺ方向に、光学箱１１０内の
偏向走査手段である回転多面鏡１０３や結像レンズ１０
４に対する２次元的な光軸調整を行なったうえで、ビス
２４を締結することによって行なわれる（図５参照）。

【００４０】光学箱１１０の嵌合穴１１０ｂの内径Ｄ₁
は、レーザホルダ２０の筒状部２０ｂの外径Ｄ₂ より
大、すなわち、Ｄ₁ ＞Ｄ₂ であり、両者の差の範囲内で
上記の２次元的な光軸調整を行ない、ビス２４を締結す
る。このようにして光源装置Ｅ ₁ を光学箱１１０に組み
付けるものであるが、光軸調整作業や、ビス２４の締結
作業中に光学箱１１０の側壁１１０ａ上でレーザホルダ
２０が摺動すると、光軸ずれが発生する。

【００４１】そこで、レーザホルダ２０のボス部２３の
端面に輪帯状の治具当接面２３ａを残してさぐり部２３
ｂを形成し、該さぐり部２３ｂの底部に、締結部材であ
るビス２４のための締結面２３ｃを形成する。また、ボ
ス部２３の裏面側には、光学箱１１０の側壁１１０ａに
密着される座面２３ｄを設ける。

【００４２】光源装置Ｅ₁ を光学箱１１０に締結すると
きは、まず、レーザホルダ２０のボス部２３の座面２３
ｄを光学箱１１０の側壁１１０ａに当接した状態でビス
２４によって仮止めし、前述のように嵌合穴１１０ｂの
許す範囲内で２次元的な光軸調整を行なう。

【００４３】このとき、図３に示すように、押圧治具部
材である押圧治具Ｔ₁ をボス部２３の治具当接面２３ａ
に当接して押圧し、レーザホルダ２０を光学箱１１０の
側壁１１０ａに押しつけた状態で光軸調整を安定して行
ない、続いて、仮止めしていたビス２４を締結面２３ｃ
にしっかりと締め付ける。なお、押圧治具Ｔ₁ の替わり
に、ビス２４を締結するときの自動締結用のガイド部等
を兼用してもよい。

【００４４】光源装置Ｅ₁ の２次元的な光軸調整は、治
具当接面２３ａに当接される押圧治具Ｔ₁ によって、レ
ーザホルダ２０を光学箱１１０の側壁１１０ａに押圧し
た状態で行なわれるため、光軸調整の精度が高く、しか
も短時間で光軸調整の作業を終了できる。

【００４５】このように短時間で精度の高い光軸調整を
行ない、しかも調整崩れを生じることなく安定した締結
を行なうことで、光偏向走査装置の組立コストの低減と
高性能化に貢献できる。

【００４６】さらに、ビス２４の頭部をさぐり部２３ｂ
内に収容した状態で締結作業が行なわれるため、ビス２
４の締結作業において押圧治具Ｔ₁ に干渉するのを回避
できる。

【００４７】また、レーザホルダ２０のボス部２３に簡
単なさぐり部２３ｂを加工するだけでよいから、加工コ
ストが著しく上昇するおそれはない。

【００４８】図４は一変形例を示す。これはレーザホル
ダ４０のボス部４３の外径部に凹所である環状溝４３ｂ
を設けて、その一側面に、押圧治具Ｔ₂ を当接する治具
当接面４３ａを設けたものであり、ボス部４３の端面を
そのままビス４４の締結面４３ｃとして用いる。

【００４９】レーザホルダのボス部にさぐり部を設ける
場合に比べて、ボス部の外径寸法が小さくてすむという
利点がある。

【００５０】図５は光偏向走査装置全体を示すもので、
これは、光源装置Ｅ₁ の半導体レーザ１０から発生され
た光ビーム（レーザ光）を回転多面鏡１０３の反射面に
線状に集光させるシリンドリカルレンズ１０２を有し、
前記光ビームを回転多面鏡１０３の回転によって偏向走
査し、結像レンズ１０４と折り返しミラー１０５を経て
回転ドラム上の感光体に結像させる。結像レンズ１０４
は球面レンズ部、トーリックレンズ部等を有し、感光体
に結像する点像の走査速度等を補正するいわゆるｆθ機
能を有する。

【００５１】モータ１０３ａによって回転多面鏡１０３
が回転すると、その反射面は、回転多面鏡１０３の軸線
まわりに矢印で示すように等速で回転する。前述のよう
にシリンドリカルレンズ１０２によって集光される光ビ
ームの光路と回転多面鏡１０３の反射面の法線とがなす
角、すなわち該反射面に対する光ビームの入射角は、回
転多面鏡１０３の回転とともに経時的に変化し、同様に
反射角も変化するため、感光体上で光ビームが集光され
てできる点像は主走査方向に移動する。

【００５２】結像レンズ１０４は、回転多面鏡１０３に
おいて反射された光ビーム（走査光）を感光体上で所定
のスポット形状の点像に集光するとともに、該点像の主
走査方向への走査速度を等速に保つように設計された複
合レンズである。

【００５３】感光体に結像する点像は、回転多面鏡１０
３の回転による主走査と、感光体を有する回転ドラムが
その軸線まわりに回転することによる副走査に伴なっ
て、静電潜像を形成する。

【００５４】感光体の周辺には、感光体の表面を一様に
帯電するための帯電装置、感光体の表面に形成される静
電潜像をトナー像に顕像化するための現像装置、前記ト
ナー像を記録紙等に転写する転写装置等が配置されてお
り、光源装置Ｅ₁ の半導体レーザ１０から発生する光ビ
ームによる記録情報が記録紙等にプリントされる。回転
多面鏡１０３や結像レンズ１０４は、光学箱１１０の底
部に固定され、光源装置Ｅ₁ は、前述のように光学箱１
１０の側壁１１０ａに組み付けられる。光学箱１１０の
上部の開口は、これらの光学部品を組み付けたのち、図
示しないふたによって閉じられる。

【００５５】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。

【００５６】光学箱等に対する光源装置の組付作業の作
業効率を大幅に向上させ、かつ、光軸調整の精度も改善
できる。これによって、光偏向走査装置の高性能化と低
コスト化および小型化に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態による光源装置を示す模式断面図
である。

【図２】図１の装置と光学箱を示す斜視図である。

【図３】図１の装置を光学箱に組み付ける工程を説明す
る図である。

【図４】一変形例を示す図である。

【図５】光偏向走査装置全体を示す斜視図である。

【図６】一従来例を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１０ 半導体レーザ １１ 回路基板 １２，２４，４４ ビス ２０，４０ レーザホルダ ２１ 鏡筒部 ２２，２３，４３ ボス部 ２３ａ，４３ａ 治具当接面 ２３ｂ さぐり部 ２３ｃ，４３ｃ 締結面 ２３ｄ 座面 ３０ レンズホルダ ３１ コリメータレンズ ３２ 光学絞り ４３ｂ 環状溝 １１０ 光学箱 １１０ａ 側壁 １１０ｂ 嵌合穴

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源を保持する光源保持部材と、該光源
   保持部材を支持する筐体と、該筐体に前記光源保持部材
   を締結する少なくとも１個の締結部材を有し、前記光源
   保持部材が、前記締結部材を貫通させる締結部を備えて
   おり、該締結部に、前記締結部材のための締結面と、押
   圧治具部材を当接するための治具当接面と、前記筐体に
   密着する座面が設けられていることを特徴とする光源装
   置。
2. 【請求項２】 光源保持部材の締結部の一端にさぐり部
   が設けられ、該さぐり部の底部に締結部材のための締結
   面が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光
   源装置。
3. 【請求項３】 光源保持部材の締結部の外径部に凹所が
   設けられ、該凹所に治具当接面が配設されていることを
   特徴とする請求項１記載の光源装置。
4. 【請求項４】 光源が半導体レーザであることを特徴す
   る請求項１ないし３いずれか１項記載の光源装置
5. 【請求項５】 請求項１ないし４いずれか１項記載の光
   源装置と、該光源装置から発生された光ビームを偏向走
   査する偏向走査手段を有する光偏向走査装置。