JP2004341451A

JP2004341451A - 光源装置

Info

Publication number: JP2004341451A
Application number: JP2003140931A
Authority: JP
Inventors: Matsuo Yomogida; 松雄蓬田
Original assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Current assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】画像形成装置や印刷用製版装置の書き込み装置に用いられる光源装置は、主要部品としてレンズと、レーザー光源などの発光素子が用いられる。従来の組付け方では、光軸合わせをしながら両者をホルダに接着するため、何かの不具合が生じたとき、再調整ができず、光源装置自体を交換するしかなかった。
【解決手段】発光素子１は光源ホルダ２のほぼ中央部の座ぐり部２ｂに基底部を接着されている。レンズ３はレンズホルダ４のほぼ中央部に開けられた貫通穴４ａの段差部４ｂに当接して接着されている。レンズホルダ４と光源ホルダ２の間に中央圧縮スプリング５を挟んで所定の間隔を空けて、少なくとも３本の止めネジ６で締め込まれている。レンズ３や発光素子１の接着誤差等で発光点Ｐ_Ｌの集光位置スポットＰ_Ｆ１が目標位置Ｐ_Ｆ０に一致しないとき、３本の止めネジ６の締め方を変えることによってスポットＰ_Ｆ１を移動させることができる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、印刷用製版装置、あるいは画像形成装置の書き込み部に用いられる光源装置の、レンズと発光素子の間の焦点調整、および光軸調整機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２２は印刷用製版装置の画像書き込み装置の一例を示す図である。
同図において符号５０１は版用ドラム、５０２は版、５０３はドラム回転用モータ、５０４は書き込み用のマルチレーザビームユニット、５０５は送り台、５０６はユニット送りモータ、５０７は支持部材、５０８はユニット送りねじ、５０９は送り台支持部材、５１０は左側板、５１１は右側板、５１２はマルチレーザ制御部、５１３はマルチレーザビーム、５１４はドラム回転用モータ制御部、５１５はユニット送りモータ制御部をそれぞれ示す。
【０００３】
装置の概要を説明する。
版用ドラム５０１に、未露光の版５０２を所定の方法で巻き付ける。版用ドラム５０１は、必要に応じて版用ドラム回転用モータ５０３により図の矢印Ａの方向に回転される。マルチレーザビームユニット５０４は、例えば４０個のレーザ光源装置（以下単に光源装置と呼ぶ）が一列に並べられたユニットであり、送り台５０５の上に設置され、ユニット送りモータ５０６に接続されたユニット送りねじ５０８によって、図の矢印Ｂ方向に移動する。
【０００４】
マルチレーザ制御部５１２からの、レーザ毎の個別の画像情報によって変調された信号により、マルチレーザビームユニット５０４はマルチレーザビーム５１３を発する。マルチレーザビーム５１３は回転する版用ドラム上の版５０２を露光する。版用ドラム５０１の回転により、いわゆる主走査が行われ、送り台５０５の移動によっていわゆる副走査が行われる。
【０００５】
光源装置が１個の場合は、版用ドラムの軸方向に関する版の幅（以下単に版の幅という）の分だけ送り台を移動させなければ、版全体を露光することができないが、例えば版の幅を４０等分するような間隔で４０個の光源装置を配置したマルチレーザビームユニットであれば、副走査のための移動距離は版の幅の４０分の１の移動で、版全体を露光完了することができる。
【０００６】
光源装置は、版用ドラムから所定の距離を保って置かれ、レーザ発光素子（以下単に発光素子と呼ぶ）とレンズを有し、版面の所定の位置に焦点を結ぶよう、レンズと発光素子の相互の位置関係を定めてある。レンズはレンズホルダに接着等で固定され、発光素子は光源ホルダに接着等で固定されており、レンズホルダと光源ホルダの相互位置関係を調整することでレンズと発光素子相互の位置関係を調整していた（例えば、特許文献１参照。）。
従来、この調整は、製造時点において治具等を用いて所定の誤差範囲に収まるよう定め、調整が完了した時点で、レンズホルダと、光源ホルダを互いに接着して、以後、相対的な位置変化が生じないようにしていた。このようにして、光源装置単体として完成させたものを、書き込み装置の所定位置に取り付ける手順を踏んでいた。
【０００７】
しかしながら、光源装置を取り付けるための書き込み装置の所定位置にも、製造上の誤差が含まれる可能性があるため、版用ドラムと光源装置取り付け位置との間の距離等の精度を高く保たねばならなかった。書き込み装置の側の誤差と光源装置の側の誤差との組合せによって、所望の結像関係を満たさない場合が発生したとき、従来の方法では、光源装置を取り替えるしか解決手段がなかった。
【０００８】
光源装置のほかに光路上に別のレンズ系を置いて、そのレンズを、止めネジの締め込み具合で上下方向に移動させることによって、光源装置取り付け後に光軸調整する例がある（例えば、特許文献２参照。）。ただし、この例は、複数の光源装置の光軸を上下方向だけ合わせるものであって、光軸の倒れや、焦点位置のずれの補正は行えない。
製版装置を例にとって説明したが、画像形成装置においても同様の問題を抱えている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２３１２３７号公報（請求項１、第１図）
【特許文献２】
特開２００１−３３７２８３号公報（第４頁、第３図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
治具等による光源装置単体での、光軸倒れ補正や、焦点距離調整が可能で、且つ、書き込み装置に組み付け後も、同様の調整が可能な、調整機構を有する光源装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、レンズと、該レンズをほぼ中央に保持し、該レンズの光軸方向に光束が透過可能な貫通穴を有するレンズホルダと、発光素子と、該発光素子をほぼ中央に保持し、該発光素子からの光束を前記レンズに透過させるよう、止めネジによって前記レンズホルダに取り付け可能な光源ホルダとからなる光源装置において、前記止めネジを３本以上用い、前記レンズホルダと前記光源ホルダを互いに離間させる方向に圧力をかける少なくとも１つの加圧手段を設け、前記各止めネジの締め込み量の大きさと相互の差によって、前記発光素子の焦点合わせと、前記レンズに対する前記発光素子の光軸を調整することを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１に記載の光源装置において、前記貫通穴の少なくとも前記光源ホルダに向いた側の穴径は、前記発光素子の発光部外周の最大径より大きい径に形成されていることを特徴とする。
請求項３の発明では、請求項１または２に記載の光源装置において、前記貫通穴は中間で穴径が異なる段差部を有し、該段差部から一方の穴径は前記レンズの外径より大きく、他方の穴径は前記レンズの外径より小さく形成されていることを特徴とする。
請求項４の発明では、請求項３に記載の光源装置において、前記レンズは前記段差部に接着されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光源装置において、前記光源ホルダは、前記発光素子の基底面を受ける座ぐり部が形成されていることを特徴とする。
請求項６の発明では、請求項５に記載の光源装置において、前記発光素子は前記座ぐり部に接着されていることを特徴とする。
請求項７の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の光源装置において、前記止めネジと前記光源ホルダとの間に、少なくとも前記光源ホルダに向いた面が球面状をなすスペーサを介在させることを特徴とする。
【００１４】
請求項８の発明では、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の光源装置において、前記加圧手段は前記光源ホルダのほぼ中央部に設けた中央加圧手段であることを特徴とする。
請求項９の発明では、請求項８に記載の光源装置において、前記中央加圧手段は、前記発光素子の周りを囲むように前記レンズホルダと前記光源ホルダとの間に介在させた中央板ばねであることを特徴とする。
請求項１０の発明では、請求項８に記載の光源装置において、前記中央加圧手段は、前記発光素子の周りを囲むように前記レンズホルダと前記光源ホルダとの間に介在させたコイル型の中央圧縮スプリングであることを特徴とする。
【００１５】
請求項１１の発明では、請求項１０に記載の光源装置において、前記レンズホルダと前記光源ホルダの少なくともいずれか一方に、前記中央圧縮スプリングの端部が挿入できる大きさの座ぐり部を設けたことを特徴とする。
請求項１２の発明では、請求項１１に記載の光源装置において、前記中央圧縮スプリングは前記座ぐり部に接着されていることを特徴とする。
請求項１３の発明では、請求項８に記載の光源装置において、前記中央加圧手段は、前記レンズと前記発光素子との間に介在させたコイル型の中央圧縮スプリングであることを特徴とする。
【００１６】
請求項１４の発明では、請求項１３に記載の光源装置において、前記中央圧縮スプリングと前記レンズの間にスペーサを介在させたことを特徴とする。
請求項１５の発明では、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の光源装置において、前記加圧手段は、前記止めネジ部に設けたネジ部加圧手段であることを特徴とする。
請求項１６の発明では、請求項１５に記載の光源装置において、前記ネジ部加圧手段は、前記止めネジを挿通させて、前記レンズホルダと前記光源ホルダとの間に介在させたネジ部板ばねであることを特徴とする。
【００１７】
請求項１７の発明では、請求項１５に記載の光源装置において、前記ネジ部加圧手段は、前記止めネジを挿通させて、前記レンズホルダと前記光源ホルダとの間に介在させたコイル型のネジ部圧縮スプリングであることを特徴とする。
請求項１８の発明では、請求項１７に記載の光源装置において、前記レンズホルダの前記止めネジが螺入されるネジ穴の入り口に、前記ネジ部圧縮スプリングの一部を受け入れる受け孔を設けたことを特徴とする。
請求項１９の発明では、請求項１ないし１８のいずれか１つに記載の光源装置において、前記加圧手段は、前記レンズホルダの前記止めネジ部と前記貫通穴との中間部に３カ所以上設けたコイル型の中間圧縮スプリングであることを特徴とする。
【００１８】
請求項２０の発明では、請求項１９に記載の光源装置において、前記レンズホルダの前記中間圧縮スプリングの一部を受け入れる受け孔を設けたことを特徴とする。
請求項２１の発明では、請求項１９または２０に記載の光源装置において、前記中間圧縮スプリングと前記光源ホルダとの間に、前記中間圧縮スプリングの内径より大きい直径の球状部を有する部材を介在させたことを特徴とする。
請求項２２の発明では、請求項２１に記載の光源装置において、前記球状部を有する部材はスチールボールであることを特徴とする。
【００１９】
請求項２３の発明では、請求項２１に記載の光源装置において、前記球状部を有する部材は頂部が半球状に形成され、下部が前記中間圧縮スプリング内径より細い棒状部を有する球頭鋲であることを特徴とする。
請求項２４の発明では、請求項２１ないし２３のいずれか１つに記載の光源装置において、前記球状部を有する部材は、前記中間圧縮スプリングの一方の端部近傍で接着されていることを特徴とする。
請求項２５の発明では、請求項１ないし２４のいずれか１つに記載の光源装置において、前記発光素子は半導体レーザであることを特徴とする。
【００２０】
請求項２６の発明では、請求項１ないし２５のいずれか１つに記載の光源装置を用いた画像書き込み装置を特徴とする。
請求項２７の発明では、請求項２６に記載の画像書き込み装置において、前記光源装置を複数並べてマルチレーザビーム方式としたことを特徴とする。
請求項２８の発明では、請求項２６または２７に記載の画像書き込み装置を用いた印刷用製版装置を特徴とする。
請求項２９の発明では、請求項２６または２７に記載の画像書き込み装置を用いた画像形成装置を特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１、２は本発明の光源装置の実施形態を説明するための図である。図１は分解斜視図、図２は（ａ）左側面図、（ｂ）縦断面図、（ｃ）右側面図である。
両図において符号１はレーザダイオード等の発光素子、２は光源ホルダ、３はレンズ、４はレンズホルダ、５は中央加圧手段としての中央圧縮スプリング、６は止めネジをそれぞれ示す。図２の断面図はそれぞれの要素が分かりやすくなるように断面している。
【００２２】
発光素子１は、３本の接続端子１ａを有し基底面となる大径部１ｂと、光束出射面を有する小径部１ｃとからなる。光源ホルダ２は板状部材で構成され、ほぼ中央部には、発光素子１の３本の接続端子が貫通できる穴２ａと、その穴の周囲の片面側に、発光素子１の基底面である大径部１ｂが丁度落とし込める大きさの座ぐり部２ｂが形成されている。発光素子１は大径部１ｂをこの座ぐり部２ｂに落とし込むに当たって、両者の嵌め合いで止めることもできるが、精度的に難しい面もあるので接着剤で固定するのがよい。その結果、発光素子の出射光の光軸は、光源ホルダ２の板の面にほぼ垂直に固定される。
光源ホルダ２の端部付近には少なくとも３カ所に止めネジ６用の止め穴２ｃが開けてある。
【００２３】
レンズホルダ４は樹脂、または金属のブロック状の部材からなり、その１面には、光源ホルダ２を取り付けるため、前記止め穴に対応した位置に、ネジ穴４ｃが開けられている。同様に、発光素子用の座ぐり部に対応したほぼ中央の位置には、光束を通すための貫通穴４ａが開けられている。貫通穴４ａの、発光素子に向いた面側の穴径は、発光素子の最大径よりやや大きめで、光源ホルダの座ぐり部２ｂの径にほぼ等しくしてある。貫通穴４ａは穴の途中に段差部４ｂを有し、そこから穴径を異ならせてある。大きい方の穴径はレンズの外径よりやや大きくしてあり、小さい方の穴径はレンズの外径よりやや小さくしてある。発光素子に向いた面側の穴径の方を大きくしても、その逆にしても良い。小さい方の穴径は、発光素子からの光束を無駄に遮らない程度の径を確保するものとする。
レンズ３はレンズホルダ４の貫通穴４ａの内、大径側から段差部４ｂまで落とし込み、その位置で接着する。これによって、レンズ光軸の向きは貫通穴の方向にほぼ一致する。
【００２４】
コイル形状の中央圧縮スプリング５は、その一方の端面を、発光素子の光束出射面を囲むような位置で光源ホルダに接触させ、他端面をレンズホルダの貫通穴４ａの周囲に接触させるように配置し、加圧手段を構成する。この加圧手段は、レンズホルダのほぼ中央部に位置するので、中央加圧手段と呼ぶ。
この状態で、レンズホルダ４の貫通穴４ａに、発光素子１の光束出射面が一致するように光源ホルダ２を向き合わせ、３カ所の止め穴２ｃから止めネジ６をそれぞれ挿入し、レンズホルダ４のネジ穴４ｃに螺入する。中央圧縮スプリング５の反発力に抗して所定の位置まで止めネジ６を締め込むと、光源ホルダ２は、レンズホルダ４から離間する向きに圧力を受け、止め穴２ｃ部で止めネジ６に当接した状態で静止している。
【００２５】
中央圧縮スプリング５の位置を決めやすいように、レンズホルダ４の貫通穴４ａの周囲、もしくは、光源ホルダ２の発光素子１の周囲の、中央圧縮スプリング５が接触する位置に、中央圧縮スプリング５のコイル径が丁度入るくらいの座ぐり部を形成しておくと良い。図ではレンズホルダ４の側に座ぐり部４ｄを設けた例で示してある。光源ホルダ２側に形成する場合は座ぐり部が２段形成になる。中央圧縮スプリング５は、座ぐり部に接着しておくと光源装置の組み立てが楽になる。
【００２６】
図３は図１、２に示した光源装置の調整方法を説明するための拡大図である。同図における傾き等は理解の容易のため誇張して示してある。
本実施形態の調整方法を説明する。本光源装置では、１種類の調整方法で、焦点合わせとレンズ光軸合わせの双方を調整することができる。治具を用いて、光源装置単体で基準状態に調整する場合と、書き込み装置に取り付けて、版用ドラムの版の上にできる光束の集光状況を見ながら調整する場合とがあるが、調整の操作そのものは基本的に同じである。ここでは書き込み装置に取り付けた場合の例で説明する。
発光素子１に臨時の配線をして発光状態にし、３本の止めネジ６をほぼ均等に締め込んでいくと、初めは、光束が版に到達するより前側で一度収束をしてから発散し、円形の発散光として版面に達する。光源ホルダ２は、中央圧縮スプリング５の反発力によって、止めネジ６の方向に押され、止め穴部２ｃが止めネジ６の頭部の大径部のいわゆる首下に当接する。
【００２７】
３本の止めネジ６をほぼ均等に、或るところまで締め込むと、版の上に生じている光束が最小スポット径を示すところがある。この位置が焦点位置である。しかし、通常の締め方では、スポット位置が目標の収束点Ｐ_Ｆ０に一致するとは限らない。例えば、同図において、スポットＰ_Ｆ１のように、目標の焦点位置Ｐ_Ｆ０より上方に焦点を結んだとする。ここでは、版面上で光束を最小スポット径にするよう調整することを焦点合わせと呼び、スポットＰ_Ｆ１を目標の焦点位置Ｐ_Ｆ０に一致させるよう調整することを光軸合わせと呼ぶ。
【００２８】
このとき、発光素子の発光点Ｐ_Ｌは目標の収束点Ｐ_Ｆ０とレンズ３の中心を結ぶ線の延長線より下側に位置していることになる。上記延長線が光源ホルダ２のレンズ３に向いた面に達した点をＯとする。点Ｏの位置を変えないような調整、すなわち、上側のネジ６を緩めたら必ず下側のネジ６をほぼ同量締めるという動作を繰り返すと、発光点Ｐ_Ｌは点Ｏを中心として上方に回動し、上記延長線に一致するまで移動が可能である。この動作によって、版面においては、スポットＰ_Ｆ１が下方へ移動するので、収束点Ｐ_Ｆ０に一致させることができる。このとき、もし、スポットＰ_Ｆ１が最小スポット径から外れてしまった場合は、３本の止めネジ６を均等に同方向に回すことによって、最小スポット径の位置を探すことができる。スポットＰ_Ｆ１が上方にずれた場合で説明したが、下方にずれた場合でも、また、左右にずれた場合でも、調整の基本原理は同じである。
【００２９】
一般に最初の組み付け時点でのスポットＰ_Ｆ１のずれる方向は定まっていないので、一般的な調整の場合について述べる。３本の止めネジ６のいずれか１つだけを締めるとスポットＰ_Ｆ１は、ほぼその締めたネジの位置する方向に移動する。この原理を用いて、３本の止めネジ６を適宜回動させることによって、スポットＰ_Ｆ１を任意の位置に移動させることができる。逆に、どんな位置にできたスポットＰ_Ｆ１も目標の収束点Ｐ_Ｆ０に一致させることができる。すなわち、スポットＰ_Ｆ１が目標の収束点Ｐ_Ｆ０からずれているときは、ずれている方向に対応する止めネジを緩めるよう回動すればよい。このとき、止めネジ６の回転量によっては、版面において最小スポット径から外れることがある。その場合は、前記と同様、３本の止めネジ６を均等に同方向に回すことによって、再度最小スポット径を得ることができる。この状態が調整完了の状態である。
【００３０】
基本的には、光源装置はこの状態で放置して構わないが、止めネジ６には中央スプリング５からの圧力が常時かかっているため、書き込み装置が受ける外部からの衝撃や振動によって、止めネジ６が緩むおそれがないとは言えない。この可能性を排除するためには、例えば一般に用いられるラッカー止めなどの手法を利用すればよい。すなわち、ラッカーのように、使用時は液状であり、乾けばある程度の強度を有する固形状になる材料を、止めネジ６の頭とその周囲の光源ホルダにかけて塗布する。或る程度の強度とは、書き込み装置の振動や衝撃ではラッカーの破壊は生ぜず、工具を使って止めネジ６を外す目的で回したときの力では、ラッカーが破壊して止めネジ６が回せるようになる強度のことを言う。この用途に使える材料はラッカーに限らない。例えば、ある種の接着材は金属や樹脂の接着に関して、ラッカーと類似の性質を示す。ただし、速乾性が求められる場合にはラッカーが適している。
【００３１】
図４は中央加圧手段の他の実施形態を示す図である。
同図において符号５’は中央板ばねを示す。
中央板ばね５’は中央圧縮スプリング５と置き換えた状態で使用する。レンズホルダ４と光源ホルダ２の精度が高い場合は、焦点合わせや光軸合わせのための調整代をあまり大きく取らないで済むので、中央板ばね５’の変形能の範囲で調整可能な場合はこの方がコスト的に安くなる。
中央板ばね５’を用いる場合は、圧縮変形量があまり大きくとれないので、このばねのための座ぐり部はない方がよい。同図において、板ばねの代表として波形の板ばねを示しているが、通常使われている板ばねであればその種類は問わない。
【００３２】
図５、６は中央加圧手段のさらに他の実施形態を説明するための図である。図５は分解斜視図、図６は縦断面図である。
両図において符号５”は中央加圧手段としてのコイル型の中央圧縮スプリングを示す。
中央圧縮スプリング５”は中央圧縮スプリング５より長く形成されている。中央圧縮スプリング５”は光源ホルダ側に向いた貫通穴４ａの穴径より少し小さい外径を有し、レンズ３の面と発光素子１の大径部１ｂの面に、それぞれ端部が当接するするよう組み付けられる。中央圧縮スプリング５”は直接には発光素子１を押圧する形になっているが、発光素子１は光源ホルダ２と接着等により一体となっているので、結果的に光源ホルダ２がレンズホルダから離間する方向に加圧力を受ける。中央圧縮スプリングを長くすることによって、光源ホルダの移動量に対する加圧力の変化率が小さくなり、光源ホルダの位置が安定し、微調整がしやすくなる。
【００３３】
図７は本発明の加圧手段の他の実施形態を説明するための部分分解図である。
同図において符号７はスペーサを示す。
レンズ３は合成樹脂もしくは光学ガラスが用いられるが、いずれにしても比較的柔らかい材料でできているため、コイルスプリング５の端部ような硬い材料が直接部分的に当たると傷が付きやすい。そこで硬い材料ではあっても、平面性が良く、レンズ３にほぼ均等に当たるスペーサ７を介在させることによって、レンズ３に生ずる傷を未然に防ぐことができる。
【００３４】
図８、９は光源装置の加圧手段の他の実施形態を説明するための図である。図８は分解斜視図、図９は縦断面図である。
両図において符号８はネジ部加圧手段としてのコイル型のネジ部圧縮スプリングを示す。
ネジ部圧縮スプリング８は、止めネジ６の本数と同じ本数あり、レンズホルダ４と光源ホルダ２との間で、各止めネジ６を挿通させた状態で使用される。これによって、光源ホルダ２は、常時レンズホルダ４から離間する方向に加圧力を受け、光源ホルダ２の止め穴部２ｃが止めネジ６の首下に圧接するので、位置が安定し、止めネジ６の回転移動に即応して光源ホルダ２が移動する。本実施形態における光軸調整方法は、図３において説明したのと全く同じである。
このとき、中央部の加圧手段、すなわち、中央圧縮スプリング５、あるいは中央板ばね５’は、有っても無くても良い。
【００３５】
図１０はネジ部加圧手段の他の実施形態を示す拡大図である。
同図において符号８’はネジ部板ばねを示す。
ネジ部板ばね８’はネジ部圧縮スプリング８と置き換えた状態で使用する。最終的な調整量はネジの移動量にして１ｍｍ以下になるので、板ばねでも十分対応可能である。
同図では波形板ばねを示しているが、中央板ばねと同様、その種類は問わない。
【００３６】
図１１、１２は本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。図１１は分解斜視図、図１２は縦断面図である。
両図において符号８”はコイル型のネジ部圧縮スプリングを示す。
ネジ部圧縮スプリング８”はネジ部圧縮スプリング８より長く形成されている。レンズホルダ４のネジ穴４ｃのネジ挿入側入り口に、ネジ部圧縮スプリング８”の外径より大きい直径の受け孔部４ｃ’が所定の深さで形成されており、ネジ部圧縮スプリング８”の端部が受け孔部４ｃ’の底部に当接するまで一部が挿入され、他がレンズホルダの面から突出した状態に置かれる。この状態で光源ホルダ２が組み付けられ、止めネジ６が光源ホルダ、ネジ部圧縮スプリング８”に挿通されネジ穴４ｃに螺入されると、ネジ部圧縮スプリング８”の端部が光源ホルダ２に接したところからは、光源ホルダ２に対し加圧力が働き、図５、６と同様な状態になる。ネジ部圧縮スプリング８”を長くすることで、光源ホルダ２の移動量に対する加圧力の変化率が小さくなり、光源ホルダ２の位置が安定し、微調整がしやすくなる。
【００３７】
図１３、１４は本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。図１３は分解斜視図、図１４は縦断面図である。
両図において符号９はコイル型の中間圧縮スプリングを示す。
レンズホルダ４の、貫通穴４ａとネジ穴４ｃのほぼ中間位置に中間圧縮スプリング９の外径よりやや大きい直径の受け孔４ｅが所定の深さ穿ってある。中間圧縮スプリング９は受け孔４ｅの孔底に当接するように一部を挿入され、他はレンズホルダ４の面より外に出ている。この状態で、光源ホルダ２を止めネジ６でレンズホルダ４に取り付けると、中間圧縮スプリング９の端面が光源ホルダに当接し、以後圧縮を受けながら中間圧縮スプリング９は受け孔４ｅに押し込まれていく。このようにして、光源ホルダ２はレンズホルダ４から離間する向きに加圧力を受け、位置が安定する。
【００３８】
中間圧縮スプリング９とその受け孔４ｅは、光源ホルダの位置の安定のためには、３個以上設けるのが望ましい。図では貫通穴４ａより上に２カ所、下に１カ所設けた例を示しているが、上下の個数が逆であっても構わない。
このとき、中央部の加圧手段、すなわち、中央圧縮スプリング５、あるいは中央板ばね５’は、有っても無くても良い。同様に、止めネジ６の位置におけるネジ部圧縮スプリング８等も、有ってもなくても良い。
【００３９】
図１５、１６は図１３、１４の構成の変型例を示す図である。図１５は部分分解斜視図、図１６は縦断面図である。
両図において符号１０は球面部材を示す。
球面部材１０は、中間圧縮スプリング９の内径より大きい直径を有する球状部を有する部材とする。例えば、スチールボールなどを用いることができる。球面部材１０は中間圧縮スプリング９の端部と光源ホルダ２との間に介在させる。一般に、コイルスプリングの端部は形状が安定化しにくいので、このように構成することにより、中間圧縮スプリング９からの加圧力が光源ホルダ２に安定的に伝達できる。
球面部材１０の直径は、受け孔４ｅの孔径より小さくしておけば、光源ホルダによる押し込み量が大きいときでも、球面部材１０が受け孔４ｅの入り口に当たって止まってしまうようなことがない。
【００４０】
図１７は球面部材の他の実施形態を示す図である。同図（ａ）は部分分解斜視図、同図（ｂ）は部分断面図である。
同図において符号１０’は球面部材としての頂部が半球状の球頭鋲を示す。
球頭鋲１０’の半球状の頭部１０’ａは外径が少なくとも中間圧縮スプリング９の内径よりは大きく形成され、受け孔４ｅの孔径よりは小径に形成される。その頂部は、光源ホルダ２に接触する可能性のある範囲だけ球面状になっていれば、その他の部分の形状は球面にこだわらなくても良い。棒状部１０’ｂは中間圧縮スプリング９の内径より細い外径を有し、中間圧縮スプリング９に軸部１０’ｂを挿入してから光源ホルダ２を組み付ける。
前述のスチールボールの場合も、球頭鋲の場合も、球面部材を中間圧縮スプリング９の端部に接着しておくと組み付け作業がやりやすくなる。
【００４１】
図１８、１９は本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。図１８は部分分解斜視図、図１９は縦断面図である。
両図において符号１１はスペーサとしてのネジ部球面部材を示す。
ネジ部球面部材１１は中心に止めネジ６が挿入できる貫通穴を有し、外径はほぼ球面に形成される。球面の直径は光源ホルダ２の止め穴２ｃの穴径より大きめにし、球面部が止め穴２ｃの周縁部に接触できる大きさにしておく。
ネジ部球面部材１１は光源ホルダ２と止めネジ６の首部の間に介在させる。図３に示した拡大図でも分かるように、光源ホルダ２がレンズホルダ４に対して傾きをもって止められたとき、止めネジ６の首部は光源ホルダ２に対して一点だけ接触して、その他は隙間が空く状態になる。この状態で止めネジ６を回動させると、光源ホルダ２の側の接触点はほとんど動かないが、止めネジ側の接触点は回動に伴って変わっていくことになり、止めネジの首部のバリや傷等の影響が直接出る危険性がある。
【００４２】
ネジ部球面部材１１は、上端部は貫通穴に対して垂直な端面を有するので、止めネジ６の首部に対して均等に接触し、下端部は球面状になっているので、傾きのある光源ホルダ２に対しても、止め穴２ｃの周縁部全体に均等に接触する。したがって、どこにも不安定な接触状態が存在せず、安定的に微調整を行うことができる。
目的だけを考えればネジ部球面部材１１としては、円筒状のスペーサの下端部を球面状に形成したり、単なる半球状のスペーサに形成しても使用し得るが、組み立て現場の利便性のためには、上下対称形、すなわち、穴部を有するほぼ全球状のスペーサにしておくのがよい。
本実施形態においては、加圧手段は、図では中央圧縮スプリング５の例で示したが、これに限定されるものではなく、これまでに説明したどの加圧手段も、単独、もしくは組合せで、使用し得る。
【００４３】
図２０、２１は複数の実施形態を複合して適用した光源装置を示す図である。
図の光源装置は、中央加圧手段として中央圧縮スプリング５”とスペーサ７を用い、ネジ部加圧手段としてネジ部圧縮スプリング８”を用い、中間圧縮スプリング９には球状部材１０としてスチールボールを付加し、止めネジ６には球面状スペーサ１１を挿入している。この図は組合せの一例を示すものであって、加圧手段や球状部材は交換可能な他の加圧手段や球状部材に置き換えても良いし、加圧手段のどれか、あるいは球状部材、球面状スペーサ等を省略しても良い。
以上に述べた種々の実施形態を有する光源装置は、画像書き込み装置に組み込んで用いれば、焦点合わせや光軸合わせが非常に容易になる。この画像書き込み装置は、印刷用製版装置のみならず、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に組み込んでも非常にに有用である。画像形成装置に適用する場合は、これまでの説明における版用ドラムの代わりに感光体ドラムが用いられる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、レンズホルダと光源ホルダとを、少なくとも３本の止めネジで組み付け、ねじ込むという簡単な構成で、ねじ込み量の大きさと、止めネジ相互のねじ込み量の差によって、発光素子の焦点合わせと、レンズに対する発光素子の光軸を調整することができる。
レンズホルダと光源ホルダとの間に加圧手段を設け、光源ホルダがレンズホルダから離間する向きに加圧力を受けるため、光源ホルダをレンズホルダに安定的に保持することができる。
特に多数の光源装置を用いるマルチレーザビーム方式の書き込み装置に組み込む光源装置として用いれば、組み付け状態で簡単に調整ができるので、製造が容易になり、ひいてはコストダウンにもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光源装置の実施形態を説明するための図である。
【図２】本発明の光源装置の実施形態を説明するための図である。
【図３】図１、２に示した光源装置の調整方法を説明するための拡大図である。
【図４】中央加圧手段の他の実施形態を示す図である。
【図５】中央加圧手段のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図６】中央加圧手段のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図７】光源装置の加圧手段の他の実施形態を説明するための部分分解図である。
【図８】光源装置の加圧手段の他の実施形態を説明するための図である。
【図９】光源装置の加圧手段の他の実施形態を説明するための図である。
【図１０】ネジ部加圧手段の他の実施形態を示す拡大図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図１５】図１３、１４の構成の変型例を示す図である。
【図１６】図１３、１４の構成の変型例を示す図である。
【図１７】球面部材の他の実施形態を示す図である。
【図１８】本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図１９】本発明のさらに他の実施形態を説明するための図である。
【図２０】複数の実施形態を複合して適用した光源装置を示す図である。
【図２１】複数の実施形態を複合して適用した光源装置を示す図である。
【図２２】印刷用製版装置の画像書き込み装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１発光素子
２光源ホルダ
３レンズ
４レンズホルダ
５中央圧縮スプリング
６止めネジ
７スペーサ
８ネジ部圧縮スプリング
９中間圧縮スプリング
１０球面部材
１１ネジ部球面部材

Claims

レンズと、該レンズをほぼ中央に保持し、該レンズの光軸方向に光束が透過可能な貫通穴を有するレンズホルダと、発光素子と、該発光素子をほぼ中央に保持し、該発光素子からの光束を前記レンズに透過させるよう、止めネジによって前記レンズホルダに取り付け可能な光源ホルダとからなる光源装置において、前記止めネジを３本以上用い、前記レンズホルダと前記光源ホルダを互いに離間させる方向に圧力をかける少なくとも１つの加圧手段を設け、前記各止めネジの締め込み量の大きさと相互の差によって、前記発光素子の焦点合わせと、前記レンズに対する前記発光素子の光軸を調整することを特徴とする光源装置。
請求項１に記載の光源装置において、前記貫通穴の少なくとも前記光源ホルダに向いた側の穴径は、前記発光素子の発光部外周の最大径より大きい径に形成されていることを特徴とする光源装置。
請求項１または２に記載の光源装置において、前記貫通穴は中間で穴径が異なる段差部を有し、該段差部から一方の穴径は前記レンズの外径より大きく、他方の穴径は前記レンズの外径より小さく形成されていることを特徴とする光源装置。
請求項３に記載の光源装置において、前記レンズは前記段差部に接着されていることを特徴とする光源装置。
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光源装置において、前記光源ホルダは、前記発光素子の基底面を受ける座ぐり部が形成されていることを特徴とする光源装置。
請求項５に記載の光源装置において、前記発光素子は前記座ぐり部に接着されていることを特徴とする光源装置。
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の光源装置において、前記止めネジと前記光源ホルダとの間に、少なくとも前記光源ホルダに向いた面が球面状をなすスペーサを介在させることを特徴とする光源装置。
請求項１ないし７のいずれか１つに記載の光源装置において、前記加圧手段は前記光源ホルダのほぼ中央部に設けた中央加圧手段であることを特徴とする光源装置。
請求項８に記載の光源装置において、前記中央加圧手段は、前記発光素子の周りを囲むように前記レンズホルダと前記光源ホルダとの間に介在させた中央板ばねであることを特徴とする光源装置。
請求項８に記載の光源装置において、前記中央加圧手段は、前記発光素子の周りを囲むように前記レンズホルダと前記光源ホルダとの間に介在させたコイル型の中央圧縮スプリングであることを特徴とする光源装置。
請求項１０に記載の光源装置において、前記レンズホルダと前記光源ホルダの少なくともいずれか一方に、前記中央圧縮スプリングの端部が挿入できる大きさの座ぐり部を設けたことを特徴とする光源装置。
請求項１１に記載の光源装置において、前記中央圧縮スプリングは前記座ぐり部に接着されていることを特徴とする光源装置。
請求項８に記載の光源装置において、前記中央加圧手段は、前記レンズと前記発光素子との間に介在させたコイル型の中央圧縮スプリングであることを特徴とする光源装置。
請求項１３に記載の光源装置において、前記中央圧縮スプリングと前記レンズの間にスペーサを介在させたことを特徴とする光源装置。
請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の光源装置において、前記加圧手段は、前記止めネジ部に設けたネジ部加圧手段であることを特徴とする光源装置。
請求項１５に記載の光源装置において、前記ネジ部加圧手段は、前記止めネジを挿通させて、前記レンズホルダと前記光源ホルダとの間に介在させたネジ部板ばねであることを特徴とする光源装置。
請求項１５に記載の光源装置において、前記ネジ部加圧手段は、前記止めネジを挿通させて、前記レンズホルダと前記光源ホルダとの間に介在させたコイル型のネジ部圧縮スプリングであることを特徴とする光源装置。
請求項１７に記載の光源装置において、前記レンズホルダの前記止めネジが螺入されるネジ穴の入り口に、前記ネジ部圧縮スプリングの一部を受け入れる受け孔を設けたことを特徴とする光源装置。
請求項１ないし１８のいずれか１つに記載の光源装置において、前記加圧手段は、前記レンズホルダの前記止めネジ部と前記貫通穴との中間部に３カ所以上設けたコイル型の中間圧縮スプリングであることを特徴とする光源装置。
請求項１９に記載の光源装置において、前記レンズホルダの前記中間圧縮スプリングの一部を受け入れる受け孔を設けたことを特徴とする光源装置。
請求項１９または２０に記載の光源装置において、前記中間圧縮スプリングと前記光源ホルダとの間に、前記中間圧縮スプリングの内径より大きい直径の球状部を有する部材を介在させたことを特徴とする光源装置。
請求項２１に記載の光源装置において、前記球状部を有する部材はスチールボールであることを特徴とする光源装置。
請求項２１に記載の光源装置において、前記球状部を有する部材は頂部が半球状に形成され、下部が前記中間圧縮スプリング内径より細い棒状部を有する球頭鋲であることを特徴とする光源装置。
請求項２１ないし２３のいずれか１つに記載の光源装置において、前記球状部を有する部材は、前記中間圧縮スプリングの一方の端部近傍で接着されていることを特徴とする光源装置。
請求項１ないし２４のいずれか１つに記載の光源装置において、前記発光素子は半導体レーザであることを特徴とする光源装置。
請求項１ないし２５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書き込み装置。
請求項２６に記載の画像書き込み装置において、前記光源装置を複数並べてマルチレーザビーム方式としたことを特徴とするの画像書き込み装置。
請求項２６または２７に記載の画像書き込み装置を用いたことを特徴とする印刷用製版装置。
請求項２６または２７に記載の画像書き込み装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。