JP2011243846A - レーザ光源装置及びレーザ光源固定部材の取付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ光源からの光軸を所望位置に正確に調整すること。
【解決手段】レーザ光を発するレーザダイオード３０３と、このレーザダイオード３０３を固定するレーザダイオードホルダ３０４と、このレーザダイオードホルダ３０４が取り付けられる基台２とを備えたレーザ光源装置１において、レーザダイオードホルダ３０４の一部に直線形状部３０４ｃを設ける一方、この直線形状部３０４ｃとレーザダイオード３０３を挟んで反対側の一部に円弧形状部３０４ｂを設け、直線形状部３０４ｃ及び円弧形状部３０４ｂをレーザダイオード３０３の光軸を調整する治具１０による被挟持部としたことを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、レーザ光源装置に関し、特に、レーザ光の光軸調整が可能なレーザ光源装置及びレーザ光源固定部材の取付け方法に関する。

赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光をそれぞれ出射する赤色レーザデバイス、緑色レーザデバイス、青色レーザデバイスを備え、各色のレーザ光を結合して単一の光ビームを生成し、生成された単一の光ビームを、レーザ制御系を介してスクリーンに投射するレーザディスプレイシステムがある（例えば、特許文献１参照）。このようなレーザディスプレイシステムでは、レーザ光源装置においてレーザ光の光軸を調整する光軸調整機構が必要となる。

従来、効率的に光軸を調整することを目的として、種々の光軸調整機構が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２においては、レーザ光源を固定するスリーブを光軸方向に移動させることでレーザ光源とコリメートレンズとの距離を調整する一方、このスリーブを保持するスリーブホルダを光軸と直交する方向に移動させることでレーザ光源とコリメートレンズとの相対位置を調整する光軸調整機構が開示されている。

特開２００７−３００００９号公報 特開２００６−７２０１２号公報

ところで、上述したようなレーザ光源装置においては、より高精度な光軸調整を目的として、レーザ光源を固定する光源固定部材を光軸と直交する平面上で、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸方向に移動させると共に、当該光源固定部材を光軸を中心に回転移動させて光軸調整を行うことが要請されている。このような要請に対応する構造として、互いに平行な一対の側面を有し、その中央部にレーザ光源を固定する薄板部材で光源固定部材を構成し、光軸調整治具により上記一対の側面を外側から挟持した状態でＸ軸、Ｙ軸方向への移動及び回転移動を行うことが考えられる。

しかしながら、この場合には、光源固定部材の一対の側面が互いに平行な直線形状に設けられることから、一対の側面の延伸方向（例えば、Ｙ軸方向）への移動を行う際に適切に光源固定部材を挟持することができず、正確に光軸調整を行うことができない事態が発生し得る。特に、光源固定部材が取り付けられるベース部材が水平に配設され、このベース部材に対して光源固定部材が垂直に立設される場合には、光源固定部材の自重によって光軸調整治具の挟持部から脱落し、正確に光軸調整を行うことが困難となる。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、レーザ光源からの光軸を所望位置に正確に調整することができるレーザ光源装置及びレーザ光源固定部材の取付け方法を提供することを目的とする。

本発明のレーザ光源装置は、レーザ光を発するレーザ光源と、前記レーザ光源を固定するレーザ光源固定部材と、前記レーザ光源固定部材が取り付けられるベース部材とを備えたレーザ光源装置であって、前記レーザ光源固定部材の一部に直線形状部を設ける一方、当該直線形状部と前記レーザ光源を挟んで反対側の一部に突出形状部を設け、前記直線形状部及び突出形状部を前記レーザ光源の光軸を調整する治具による被挟持部としたことを特徴とする。

本発明のレーザ光源装置によれば、レーザ光源固定部材の一部に設けた直線形状部と、この直線形状部とレーザ光源を挟んで反対側の一部に設けた突出形状部とを光軸を調整する治具（光軸調整治具）による被挟持部としたことから、光軸調整治具による被挟持部が平行な一対の直線形状部で構成される場合に比べてレーザ光源固定部材を適切に挟持し易くすることができるので、光軸調整時におけるレーザ光源固定部材の脱落等を防止して所望位置に正確に光軸調整を行うことが可能となる。

上記レーザ光源装置においては、前記突出形状部を円弧形状とすることが好ましい。この場合には、例えば、突出形状部に対応する光軸調整治具の支持部に、所定角度を有して突出形状部側に開口した２つの平面を有する当接部（すなわち、Ｖ字形状を有する当接部）を設けることにより、当該支持部との当接に応じてレーザ光源固定部材の位置を微調整することができるので、レーザ光源固定部材を一定位置で挟持することが可能となる。

上記レーザ光源装置においては、前記レーザ光源固定部材を銅又は銅合金で構成することが好ましい。このようにレーザ光源固定部材を銅又は銅合金で構成することにより、レーザ光源固定部材自体からの放熱効果を確保することができる。また、熱伝導率に優れた銅又は銅合金でレーザ光源固定部材を構成することから、これが取り付けられるベース部材を経由した放熱効果も期待できる。

本発明のレーザ光源固定部材の取付け方法は、レーザ光源を固定するレーザ光源固定部材を治具で挟持した状態で位置調整してベース部材に取り付けるレーザ光源固定部材の取付け方法であって、前記レーザ光源固定部材の一部に設けられた直線形状部に前記治具の一方の支持部を当接させる一方、前記レーザ固定部材の前記直線形状部と前記レーザ光源を挟んで反対側の一部に設けられた突出形状部に前記治具の他方の支持部を複数点で当接させて挟持する工程と、前記治具を移動させて前記レーザ光源固定部材を位置調整する工程と、位置調整後の位置で前記レーザ光源固定部材を前記ベース部材に固定する工程とを具備することを特徴とする。

本発明のレーザ光源固定部材の取付け方法によれば、レーザ光源固定部材の一部に設けられた直線形状部に治具の一方の支持部を当接させる一方、上記直線形状部とレーザ光源を挟んで反対側の一部に設けられた突出形状部に治具の他方の支持部を複数点で当接させて挟持することから、治具による被挟持部が平行な一対の直線形状部で構成される場合に比べて適切に挟持し易くすることができるので、光軸調整時におけるレーザ光源固定部材の脱落等を防止して所望位置に正確に光軸調整を行うことが可能となる。

上記レーザ光源固定部材の取付け方法において、前記治具の他方の支持部は、所定角度を有して前記突出形状部側に開口した２つの平面を有する当接部を有し、当該当接部で前記突出形状部に当接することが好ましい。この場合には、所定角度を有して突出形状部側に開口した２つの平面を有する当接部を突出形状部に当接させてレーザ光源固定部材を挟持することができるので、突出形状部に対して確実に複数点で当接させることができ、適切にレーザ光源固定部材を挟持することが可能となる。

上記レーザ光源固定部材の取付け方法において、前記治具の一方の支持部は、前記直線形状部に平行な平面を有する当接部を有し、当該当接部で前記直線形状部に当接することが好ましい。この場合には、直線形状部に平行な平面を有する当接部を直線形状部に当接させてレーザ光源固定部材を挟持することができるので、治具からの回転力を確実にレーザ光源固定部材に伝達することができ、正確にレーザ光源固定部材を回動させて光軸調整を行うことが可能となる。

上記レーザ光源固定部材の取付け方法において、前記突出形状部を円弧形状とすることが好ましい。この場合には、所定角度を有して突出形状部側に開口した２つの平面を有する当接部との当接に応じて、レーザ光源固定部材の位置を微調整することができるので、レーザ光源固定部材を一定位置で挟持することが可能となる。

本発明によれば、レーザ光源からの光軸を所望位置に正確に調整することができるレーザ光源装置及びレーザ光源固定部材の取付け方法を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るレーザ光源装置の分解斜視図である。 本実施の形態に係るレーザ光源装置の組み立て状態の斜視図である。 本実施の形態に係るレーザ光源装置の組み立て状態の側面図である。 本実施の形態に係るレーザ光源装置の光源ユニット近傍の部分断面図である。 本実施の形態に係るレーザ光源装置が有するレーザダイオードホルダの後面図である。 本実施の形態に係るレーザ光源装置が有するレーザダイオードホルダを光軸調整治具で挟持した状態の後面図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係るレーザ光源装置は、例えば、複数のレーザ光を結合して単一の光ビームをスクリーンに投射するレーザディスプレイシステムのレーザ光源装置として適用されるものである。

図１は、本実施の形態に係るレーザ光源装置の分解斜視図である。図２及び図３は、本実施の形態に係るレーザ光源装置の組み立て状態の斜視図及び側面図である。図１から図３に示すように、レーザ光源装置１は、ベース部材としての基台２と、この基台２に取り付けられる光源ユニット３及び光源照射ユニット４と、光源ユニット３を固定するブラケット５と、光源照射ユニット４を固定するブラケット６と、ブラケット６に取り付けられる光軸調整ユニット７と、光源照射ユニット４を駆動する駆動ユニット８とを備えている。なお、以下では、説明の便宜上、光源照射ユニット４側をレーザ光源装置１の前方側と呼び、光源ユニット３側をレーザ光源装置１の後方側と呼ぶものとする。

基台２は、例えば、アルミダイキャストや絶縁性の樹脂材料で成形され、底面部２０１と、底面部２０１の後方側端部から上方に立設した垂直支持体２０２とから構成されている。底面部２０１の前方側には、後述する光源照射ユニット４の固定軸４０５が挿入される筒状部２０３が設けられ、この筒状部２０３の近傍には、組み立て時に筒状部２０３の周囲に巻回されるトーションばね９の一端を係止する係止片２０４が設けられている。筒状部２０３の後方側には、後述する駆動ユニット８の駆動モータ８０１を保持するモータ保持部２０５が設けられ、このモータ保持部２０５の近傍には、駆動ユニット８の駆動ギア８０２を回転可能に支持する軸部２０６が設けられている。モータ保持部２０５は、概略Ｕ字状に形成された、前後一対の保持片２０５ａ，２０５ｂで構成されている。モータ保持部２０５の左右両側には、ブラケット６を固定するための固定孔２０７が設けられている。また、底面部２０１の後端面には、後述する光源ユニット３の回路基板３０５を固定するための左右一対の固定孔２０８が形成されている。

垂直支持体２０２は、概略矩形の板状に形成された支持体基部２０９と、支持体基部２０９の後面から突出した環状部２１０とから形成されている。支持体基部２０９の中央には、光源ユニット３のレンズホルダ３０２が挿入される挿入孔２１１が、板厚方向に貫通形成されており、この挿入孔２１１は、環状部２１０に形成された開口部２１２に連通されている（図４参照）。支持体基部２０９に形成される挿入孔２１１は、コリメートレンズ３０１の光軸周りにおけるレンズホルダ３０２の外周面３０２ａとの間に僅かに隙間を形成する径で形成され、環状部２１０に形成された開口部２１２は、挿入孔２１１の径よりも大径に形成されている。また、支持体基部２０９の上部には、ブラケット５が取り付けられる一対の取付孔２１３と、ネジ止め用の固定孔２１４とが形成されている。環状部２１０の後面側には、開口部２１２の外周縁部近傍に、光源ユニット３のレーザダイオードホルダ３０４を固定するための一対の固定孔２１５が形成されている。

図４は、光源ユニット３近傍を示す部分断面図である。図４に示すように、光源ユニット３は、基台２の垂直支持体２０２近傍にまとめて配設されており、コリメートレンズ３０１を保持するレンズホルダ３０２と、レーザダイオード３０３を保持するレーザダイオードホルダ３０４と、プリント回路基板（以下、「回路基板」という）３０５とから構成されている。なお、レーザダイオード３０３は、レーザ光源を構成するものであり、レーザダイオードホルダ３０４は、レーザ光源固定部材を構成するものである。

レンズホルダ３０２は、概略円筒状に形成され、コリメートレンズ３０１が内部に保持されている。レンズホルダ３０２の前端部には、位置調整用に用いられる鍔部３０６が形成されている。レンズホルダ３０２は、レンズの光軸周りにおける外周面３０２ａに熱硬化型接着剤を塗布した状態で、支持体基部２０９の挿入孔２１１に後方側から挿入される。このとき、レンズホルダ３０２の先端部が、挿入孔２１１の前端部側から突出すると共に、レンズホルダ３０２の後端部が、挿入孔２１１の後端部側から突出して、環状部２１０の開口部２１２内の空間に入り込んだ状態となる。そして、レンズホルダ３０２の先端部側の外周面３０２ａと挿入孔２１１の前端部との境界部分に紫外線硬化型接着剤が塗布され、鍔部３０６を冶具で把持してレーザダイオード３０３に対するコリメートレンズ３０１の位置調整が行われた後に、紫外線が照射される。そして、レーザ光源装置１を加熱して熱硬化型接着剤を硬化させて、レンズホルダ３０２と垂直支持体２０２とが接着固定される。

レーザダイオードホルダ３０４は、概略板状に形成され、熱伝導性の良い金属材料である銅又は銅合金で構成されている。このようにレーザダイオードホルダ３０４を銅又は銅合金で構成することにより、レーザダイオードホルダ３０４自体からの放熱効果を確保することができる。また、熱伝導率に優れた銅又は銅合金でレーザダイオードホルダ３０４を構成していることから、これが取り付けられる基台２を経由した放熱効果も期待できる。レーザダイオードホルダ３０４の中央部にはレーザ光出射口３０７が形成され、レーザ光出射口３０７から前面側に突出するように、レーザダイオード３０３が圧入固定される。レーザ光出射口３０７の上方及び下方には、垂直支持体２０２に固定するための一対の貫通孔３０８が形成されている。ネジ３０９を貫通孔３０８を介して環状部２１０の固定孔２１５に固定させることにより、レーザダイオードホルダ３０４が垂直支持体２０２に固定される（図４参照）。

図５は、レーザダイオードホルダ３０４の後面図である。図５に示すように、レーザダイオードホルダ３０４は、円形状を有するレーザ光出射口３０７の中心点Ｏから第１の径Ｒ１を有する一対の円弧形状部３０４ａと、中心点Ｏから第２の径Ｒ２（＜Ｒ１）を有する円弧形状部３０４ｂと、この円弧形状部３０４ｂと対向する部分（すなわち、円弧形状部３０４ｂとレーザ光出射口３０７を挟んで反対側に配置される部分）に設けられた直線形状部３０４ｃとを有している。一対の円弧形状部３０４ａと円弧形状部３０４ｂとの間には、一対の肩部３０４ｄが設けられている。円弧形状部３０４ｂは、これらの肩部３０４ｄを結んだ直線Ｌ１から突出した形状に設けられている。なお、円弧形状部３０４ｂは、突出形状部を構成する。

本実施の形態に係るレーザ光源装置１においては、レーザダイオードホルダ３０４の一部に設けた直線形状部３０４ｃと、この直線形状部３０４ｃとレーザダイオード３０３を挟んで反対側の一部に設けた円弧形状部３０４ｂとを後述する光軸調整治具による被挟持部としている。これにより、光軸調整治具による被挟持部が平行な一対の直線形状部で構成される場合に比べてレーザダイオードホルダ３０４を適切に挟持し易くすることができるので、光軸調整時におけるレーザダイオードホルダ３０４の脱落等を防止して所望位置に正確に光軸調整を行うことができるものとなっている。

回路基板３０５は、少なくともレーザダイオード３０３に電源を供給するための電源ボードとして機能するものである。回路基板３０５の下方には、基台２に固定するための左右一対の貫通孔３１０が形成されている。ネジ３１１を貫通孔３１０を介して底面部２０１の固定孔２０８に固定させることにより、回路基板３０５が基台２に固定される。

ブラケット５は、例えば、絶縁性の樹脂材料で成形され、支持体基部２０９の上面に固定される固定部５０１と、固定部５０１の後方で回路基板３０５の上端部を保持する基板保持部５０２とから構成されている。固定部５０１には、支持体基部２０９の固定孔２１４に固定するための貫通孔５０３と、下方に突出した一対の突出片５０４とが形成されている。基板保持部５０２が回路基板３０５の上端部を保持した状態で、突出片５０４を支持体基部２０９の取付孔２１３に係止させると共に、ネジ５０５を貫通孔５０３を介して固定孔２１４に固定させることにより、ブラケット５が基台２に固定される。

光源照射ユニット４は、回動可能なプリズム４０１と、プリズム４０１の下端部を保持するケース４０２と、プリズム４０１の上方側から被せられ、ケース４０２に取り付けられる保持部材４０３と、ケース４０２の中央に形成された貫通孔４０４を貫通して筒状部２０３に固定される固定軸４０５とを有している。保持部材４０３は、例えば、薄い金属板材を折り曲げて形成され、プリズム４０１の上面を押さえる上面部４０３ａと、上面部４０３ａの左右両端部から垂下する側面部４０３ｂとから構成されている。上面部４０３ａは、ブラケット６の押圧突起６０４から押圧可能に構成され、両側面部４０３ｂは、ケース４０２に取り付けられる。ケース４０２下面には、トーションばね９の他端が係止される係止部４０６と、後述する駆動ユニット８の駆動ギアと噛合するギア部（不図示）が設けられている。光源照射ユニット４においては、駆動ユニット８からの駆動力がギア部を介して伝達されると、プリズム４０１が回動され、光源ユニット３から出射されるレーザ光の出射方向が規定される。

駆動ユニット８は、光源照射ユニット４を回動させる駆動力を供給する駆動モータ８０１と、駆動モータ８０１からの駆動力をケース４０２に伝達する駆動ギア８０２とを備えている。

駆動モータ８０１は、モータ本体８０３と、モータ本体８０３の前方側に突出した駆動軸８０４と、モータ本体８０３の前方側に設けられたフランジ部８０５と、モータ本体８０３に電気信号を供給するためのフラットケーブル８０６とを有している。この駆動モータ８０１は、保持片２０５ａ，２０５ｂ間にフランジ部８０５が配置されると共に、駆動軸８０４が回転可能に保持された状態で基台２に取り付けられる。駆動軸８０４には、後述する駆動ギア８０２の第１ギア部８０７に噛合する溝部が形成されている。フラットケーブル８０６は、後方側に引き出され、後述する光源ユニット３の回路基板３０５の後面に設けられた端子部に接続される。

駆動ギア８０２は、第１ギア部８０７と、この第１ギア部８０７よりも小径の第２ギア部８０８とから構成され、軸部２０６に挿通された状態で基台２に取り付けられる。この場合において、駆動ギア８０２は、第１ギア部８０７が駆動軸８０４に噛合すると共に、第２ギア部８０８がケース４０２のギア部に噛合する位置に取り付けられている。フラットケーブル８０６を介して駆動モータ８０１に電気信号が供給されて駆動軸８０４が回転すると、第１ギア部８０７が回転し、これに伴って回転する第２ギア部８０８の回転に応じてケース４０２が回転してプリズム４０１が回動する。

ブラケット６は、例えば、絶縁性の樹脂材料で成形され、駆動モータ８０１を覆うようにして基台２に固定されている。ブラケット６は、下方側に開口して駆動モータ８０１を収容保持する収容部６０１と、収容部６０１の下端から側方側に延出した固定部６０２と、収容部６０１の後端側に設けられた壁部６０３と、収容部６０１の前端部中央から下方に突出した押圧突起６０４とを有している。

収容部６０１の両側面には、駆動モータ８０１のフランジ部８０５を押圧する一対の押圧片６０５が設けられている。固定部６０２には、基台２に設けられた複数の固定孔２０７に対向する位置にネジ孔６０６が形成されている。ネジ６０７をネジ孔６０６を介して基台２の固定孔２０７に固定させることにより、固定部６０２が基台２に固定される。壁部６０３の後面上端部及び下端部には、後述する光軸調整ユニット７のＸ軸移動部７０２をＸ軸方向にスライド可能に案内する上下一対のガイド部６０８，６０９が形成されている（図３参照）。

光軸調整ユニット７は、レーザダイオード３０３から出射されるレーザ光のＸＹ軸方向における光軸調整を行なう凹レンズ７０１と、凹レンズ７０１をＸ軸方向に移動可能なＸ軸移動部７０２と、Ｘ軸移動部７０２と一体的に移動すると共に凹レンズ７０１をＹ軸方向に移動可能なＹ軸移動部７０３とを有している。

Ｘ軸移動部７０２は、例えば、絶縁性の樹脂材料で概略平板形状に成形され、その中央に正面視矩形状の開口部７０４が形成されている。Ｘ軸移動部７０２の前面側において、開口部７０４の上方には、ブラケット６のガイド部６０８に係合する一対の係合部７０５が設けられ、開口部７０４の下方には、ブラケット６のガイド部６０９に係合する一対の係合部７０６が設けられている。係合部７０５をガイド部６０８に係合させると共に係合部７０６をガイド部６０９に係合させた状態でＸ軸移動部７０２をスライドさせることにより、Ｘ軸方向におけるレーザ光の光軸調整が行われる。また、Ｘ軸移動部７０２の後面側には、Ｙ軸移動部７０３をＹ軸方向にスライド可能に案内する左右一対のガイド部７０７が形成されている。

Ｙ軸移動部７０３は、例えば、絶縁性の樹脂材料で概略平板状に成形され、その中央に正面視円形状の開口部７０８が形成されている。凹レンズ７０１は、開口部７０８から前面側に露出するように、Ｙ軸移動部７０３の後面側で保持されている。Ｙ軸移動部７０３の前面側の上端部両側方には、Ｘ軸移動部７０２の一対のガイド部７０７に係合する一対の係合部７０９が設けられている。また、Ｙ軸移動部７０３の前面側の下端部両側方には、Ｘ軸移動部７０２の一対のガイド部７０７に係合する一対の係合部７１０が設けられている。これら係合部７０９，７１０をガイド部７０７に係合させた状態でＹ軸移動部７０３をスライドさせることにより、Ｙ軸方向におけるレーザ光の光軸調整が行われる。

次に、上記構成を有するレーザ光源装置１を組み立てる際の工程の一例について説明する。レーザ光源装置１を組み立てる場合、まず、コリメートレンズ３０１が内部に保持したレンズホルダ３０２を環状部２１０の後方側から支持体基部２０９の挿入孔２１１に挿入する。そして、レンズホルダ３０２を挿入孔２１１に挿入した状態の環状部２１０の後方に、レーザダイオード３０３を保持したレーザダイオードホルダ３０４を支持体基部２０９の後面にネジ止め固定すると共に、回路基板３０５を底面部２０１にネジ止め固定する。そして、レーザダイオード３０３に対してコリメートレンズ３０１を位置決めした状態で、レンズホルダ３０２を支持体基部２０９に接着固定する。そして、回路基板３０５の上端部を保持した状態で、ブラケット５を支持体基部２０９の上面に固定する。

次に、フランジ部８０５を保持片２０５ａ，２０５ｂの間に配置すると共に駆動軸８０４を回転可能に保持させた状態で駆動モータ８０１を基台２のモータ保持部２０５に配設し、モータ本体８０３に接続されたフラットケーブル８０６を回路基板３０５の端子部に接続する。そして、第１ギア部８０７が駆動軸８０４と噛合するように駆動ギア８０２を軸部２０６に取り付ける。次に、基台２の筒状部２０３の周囲にトーションばね９を配置し、その上から固定軸４０５を筒状部２０３に挿通するように光源照射ユニット４を取り付ける。次に、レーザ光源装置１の上方から、収容部６０１で駆動モータ８０１を収容するようにして、光軸調整ユニット７が取り付けられたブラケット６を基台２に取り付ける。そして、光軸調整ユニット７のＸ軸移動部７０２及びＹ軸移動部７０３をスライド移動させて凹レンズ７０１の位置調整を行うと共に、駆動ユニット８で光源照射ユニット４を回動させることによってプリズム４０１の角度調整を行う。

このように組み立てられたレーザ光源装置１において、光源ユニット３のレーザダイオードホルダ３０４に保持されたレーザダイオード３０３からのレーザ光は、レーザ光出射口３０７から出射されて、レンズホルダ３０２に保持されたコリメートレンズ３０１を通過した後、光軸調整ユニット７の凹レンズ７０１を通過し、光源照射ユニット４のプリズム４０１によって規定される方向へと進行して、例えば、レーザディスプレイシステムのディスプレイスクリーンへと導かれる。

また、このように組み立てられる過程において、レーザダイオード３０３からのレーザ光の光軸が調整される。光軸の調整は、レーザダイオードホルダ３０４を垂直支持体２０２に固定する際に行われると共に、レンズホルダ３０２を垂直支持体２０２に固定する際に行われる。レーザダイオードホルダ３０４を垂直支持体２０２に固定する際にレーザダイオード３０３とコリメートレンズ３０１との相対位置が調整される。これにより、コリメートレンズ３０１におけるレーザ光の入射位置が調整され、レーザ光の照射角度が調整される。また、レンズホルダ３０２を垂直支持体２０２に固定する際にレーザダイオード３０３とコリメートレンズ３０１との距離が調整される。このようにレーザダイオード３０３とコリメートレンズ３０１との距離を調整することでレーザ光の焦点が調整される。

本実施の形態に係るレーザ光源装置１においては、レーザダイオードホルダ３０４を垂直支持体２０２に固定する際、光軸と直交する方向にレーザダイオードホルダ３０４を移動させると共に、レーザ光出射口３０７の中心点Ｏを回転軸心として回動させることで、レーザダイオード３０３とコリメートレンズ３０１との相対位置を調整可能に構成されている。以下、レーザダイオードホルダ３０４を垂直支持体２０２に取り付ける際の方法（レーザ光源固定部材の取付け方法）について説明する。

レーザダイオードホルダ３０４を垂直支持体２０２に取り付ける際には、レーザダイオードホルダ３０４に設けられた直線形状部３０４ｃ及び円弧形状部３０４ｂを、光軸を調整する治具（以下、「光軸調整治具」という）で挟持する。そして、この光軸調整治具を光軸方向と直交する方向に移動すると共に、レーザ光出射口３０７の中心点Ｏを回転軸心として回動してレーザダイオードホルダ３０４を位置調整する。次に、位置調整後の位置でレーザダイオードホルダ３０４を垂直支持体２０２に固定する。

図６は、レーザダイオードホルダ３０４を光軸調整治具で挟持した状態の後面図である。なお、図６においては、説明の便宜上、回路基板３０５及びこれに接続されるフラットケーブル８０６等の構成部品を省略している。図６に示すように、光軸調整治具１０は、直線形状部３０４ｃ及び円弧形状部３０４ｂをそれぞれ支持する一対の支持部１０１、１０２を有している。これらの支持部１０１、１０２は、図示しない駆動機構に連結されており、図６に示すＸ軸、Ｙ軸方向にレーザダイオードホルダ３０４を移動させると共に、レーザ光出射口３０７の中心点Ｏを回転軸心としてレーザダイオードホルダ３０４を回動させることができるように構成されている。

支持部１０１は、レーザダイオードホルダ３０４の直線形状部３０４ｃに平面で接触可能に構成された当接部１０１ａを有している。当接部１０１ａは、直線形状部３０４ｃと平行な平面を有している。例えば、当接部１０１ａは、直線形状部３０４ｃのおよそ１／３の長さの平面部で構成され、直線形状部３０４ｃの中央部分に当接可能に構成されている。一方、支持部１０２は、円弧形状部３０４ｂに複数点（本実施の形態では２点）で接触可能な当接部１０２ａを有している。当接部１０２ａは、所定角度を有して円弧形状部３０４ｂ側に開口した２つの平面（すなわち、円弧形状部３０４ｂ側に開口したＶ字形状の平面）で構成され、当該２つの平面の一部で円弧形状部３０４ｂの外周面に複数点で接触可能に構成されている。また、レーザダイオードホルダ３０４の直線形状部３０４ｃ及び円弧形状部３０４ｂに当接した状態において、当接部１０１ａと当接部１０２ａとは、レーザ光出射口３０７を挟んで対向する位置（より具体的には、当接部１０１ａの中央部と、当接部１０２ａの中央部とを結ぶ直線Ｌ２がレーザ光出射口３０７の中心点Ｏを通過する位置）に配置されている。

レーザダイオードホルダ３０４の位置調整（すなわち、Ｘ軸、Ｙ軸方向への移動及び回動による位置調整）は、これらの支持部１０１、１０２をそれぞれ直線形状部３０４ｃ及び円弧形状部３０４ｂに当接させて挟持した状態で行われる。支持部１０１、１０２をそれぞれ直線形状部３０４ｃ及び円弧形状部３０４ｂに当接させて挟持すると、レーザダイオードホルダ３０４は、図６に示すように、直線形状部３０４ｃが支持部１０１の当接部１０１ａによって平面で支持される一方、円弧形状部３０４ｂが支持部１０２の当接部１０２ａによって直線Ｌ２を挟んだ２点で支持される。この場合、レーザダイオードホルダ３０４は、支持部１０２の当接部１０２ａ内（Ｖ字形状の凹部内）に円弧形状部３０４ｂの一部が収容された状態で挟持されることから、脱落等を防止して確実に位置調整を行うことが可能となっている。また、Ｖ字形状を有する当接部１０２ａを円弧形状部３０４ｂに当接させていることから、僅かにレーザダイオードホルダ３０４がずれていた場合（例えば、レーザ光出射口３０７の中心点Ｏを回転軸心に僅かに回動している場合）であっても、レーザダイオードホルダ３０４の位置を微調整することができるので、レーザダイオードホルダ３０４を一定位置で挟持することが可能となっている。

このように当接部１０２ａ内に円弧形状部３０４ｂの一部が収容された状態でレーザダイオードホルダ３０４が挟持されることから、レーザダイオードホルダ３０４を保持した状態で図６に示すＸ軸方向への位置調整を確実に行うことが可能となる。同様に、図６に示すＹ軸方向への位置調整を行う場合であっても、当接部１０２ａ内に円弧形状部３０４ｂの一部が収容された状態でレーザダイオードホルダ３０４が挟持されることから、レーザダイオードホルダ３０４を保持した状態で図６に示すＸ軸方向への位置調整を確実に行うことが可能となる。

また、支持部１０１の当接部１０１ａが直線形状部３０４ｃに対して平面で接触した状態でレーザダイオードホルダ３０４が挟持されることから、光軸調整治具１０からの回転力を確実にレーザダイオードホルダ３０４に伝達することができるので、正確にレーザダイオードホルダ３０４を回動させることができる。この結果、レーザダイオード３０３からのレーザ光の光軸を正確に調整することが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態に係るレーザダイオードホルダ３０４の取付け方法によれば、レーザダイオードホルダ３０４の一部に設けられた直線形状部３０４ｃに光軸調整治具１０の支持部１０１を当接させる一方、直線形状部３０４ｃとレーザダイオード３０３を挟んで反対側の一部に設けられた突出形状部（円弧形状部３０４ｂ）に光軸調整治具１０の支持部１０２を複数点で当接させて挟持することから、光軸調整治具による被挟持部が平行な一対の直線形状部で構成される場合に比べて適切に挟持し易くすることができるので、光軸調整時におけるレーザダイオードホルダ３０４の脱落等を防止して所望位置に正確に光軸調整を行うことが可能となる。

特に、本実施の形態に係るレーザダイオードホルダ３０４の取付け方法においては、光軸調整治具１０の支持部１０２に、所定角度を有して円弧形状部３０４ｂ側に開口した２つの平面を有する当接部１０２ａを設け、当該当接部１０２ａで円弧形状部３０４ｂに当接させている。これにより、所定角度を有して円弧形状部３０４ｂ側に開口した２つの平面を有する当接部１０２ａを円弧形状部３０４ｂに当接させてレーザダイオードホルダ３０４を挟持することができるので、円弧形状部３０４ｂに対して確実に複数点で当接させることができ、適切にレーザダイオードホルダ３０４を挟持することが可能となる。

また、本実施の形態に係るレーザダイオードホルダ３０４の取付け方法においては、光軸調整治具１０の支持部１０１に、直線形状部３０４ｃに平行な平面を有する当接部１０１ａを設け、当該当接部１０１ａで直線形状部３０４ｃに当接させている。これにより、直線形状部３０４ｃに平行な平面を有する当接部１０１ａを直線形状部３０４ｃに当接させてレーザダイオードホルダ３０４を挟持することができるので、光軸調整治具１０１ａからの回転力を確実にレーザダイオードホルダ３０４に伝達することができ、正確にレーザダイオードホルダ３０４を回動させて光軸調整を行うことが可能となる。

さらに、本実施の形態に係るレーザダイオードホルダ３０４の取付け方法においては、レーザダイオードホルダ３０４に円弧形状部３０４ｂを設けていることから、所定角度を有して円弧形状部３０４ｂ側に開口した２つの平面を有する当接部１０２ａとの当接に応じて、レーザダイオードホルダ３０４の位置を微調整することができるので、レーザダイオードホルダ３０４を一定位置で挟持することが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態においては、光軸調整治具１０の支持部１０１に直線形状部３０４ｃに平行な平面を有する当接部１０１ａを設ける場合について説明しているが、支持部１０１の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、直線形状部３０４ｃに１点で当接する当接部を設けるようにしても良い。このように変更した場合においても、上記実施の形態と同様に、図６に示すＸ軸、Ｙ軸方向に適切にレーザダイオードホルダ３０４の位置調整を行うことが可能である。但し、光軸調整治具１０の回転力を伝達する観点からは、上記実施の形態のように、直線形状部３０４ｃに平行な平面を有する当接部１０１ａを設けることが好ましい。

１ レーザ光源装置
２ 基台
２０１ 底面部
２０２ 垂直支持体
２０９ 支持体基部
２１０ 環状部
２１１ 挿入孔
２１１ａ 外周縁面
２１２ 貫通孔
３ 光源ユニット
３０１ コリメートレンズ
３０２ レンズホルダ
３０２ａ 外周面
３０３ レーザダイオード
３０４ レーザダイオードホルダ
３０４ａ、３０４ｂ 円弧形状部
３０４ｃ 直線形状部
３０４ｄ 肩部
３０５ 回路基板
３０６ 鍔部
３０７ レーザ光出射口
３０８ 貫通孔
１０ 冶具（光軸調整治具）
１０１、１０２ 支持部
１０１ａ、１０２ａ 当接部

Claims (7)

1. レーザ光を発するレーザ光源と、前記レーザ光源を固定するレーザ光源固定部材と、前記レーザ光源固定部材が取り付けられるベース部材とを備えたレーザ光源装置であって、
   前記レーザ光源固定部材の一部に直線形状部を設ける一方、当該直線形状部と前記レーザ光源を挟んで反対側の一部に突出形状部を設け、前記直線形状部及び突出形状部を前記レーザ光源の光軸を調整する治具による被挟持部としたことを特徴とするレーザ光源装置。
2. 前記突出形状部を円弧形状としたことを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
3. 前記レーザ光源固定部材を銅又は銅合金で構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレーザ光源装置。
4. レーザ光源を固定するレーザ光源固定部材を治具で挟持した状態で位置調整してベース部材に取り付けるレーザ光源固定部材の取付け方法であって、
   前記レーザ光源固定部材の一部に設けられた直線形状部に前記治具の一方の支持部を当接させる一方、前記レーザ固定部材の前記直線形状部と前記レーザ光源を挟んで反対側の一部に設けられた突出形状部に前記治具の他方の支持部を複数点で当接させて挟持する工程と、前記治具を移動させて前記レーザ光源固定部材を位置調整する工程と、位置調整後の位置で前記レーザ光源固定部材を前記ベース部材に固定する工程とを具備することを特徴とするレーザ光源固定部材の取付け方法。
5. 前記治具の他方の支持部は、所定角度を有して前記突出形状部側に開口した２つの平面を有する当接部を有し、当該当接部で前記突出形状部に当接することを特徴とする請求項４記載のレーザ光源固定部材の取付け方法。
6. 前記治具の一方の支持部は、前記直線形状部に平行な平面を有する当接部を有し、当該当接部で前記直線形状部に当接することを特徴とする請求項５記載のレーザ光源固定部材の取付け方法。
7. 前記突出形状部を円弧形状としたことを特徴とする請求項５又は請求項６記載のレーザ光源固定部材の取付け方法。

Images