JP2015161767A - 光源ブロック - Google Patents

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Abstract

【課題】光源ブロックの強度を向上させることである。
【解決手段】光源装置の複数の光源が取り付けられる複数の取り付け部が設けられた板状部材であって、射出成形により作製される樹脂製の板状部材を、備えており、複数の取り付け部はそれぞれ、複数の光源が放射したビームが通過するための貫通孔を有しており、板状部材の法線方向から平面視したときに、複数の貫通孔に対応するようにウエルドラインが板状部材に形成されており、ウエルドラインは、板状部材において射出成形のゲートに対応するゲート部から最も遠い第1のウエルドライン、及び、ゲート部から最も近い第2のウエルドラインを含んでおり、第1のウエルドラインに沿う板状部材の法線方向に平行な第1の断面の面積は、第2のウエルドラインに沿う板状部材の法線方向に平行な第2の断面の面積よりも大きい。
【選択図】図2

Description

本発明は、光源ブロックに関し、より特定的には、画像形成装置の走査光学装置に用いられる光源装置の光源ブロックに関する。
画像形成装置の走査光学装置には、複数の光源を備えた光源装置が設けられている。図8は、従来の光源装置500の外観斜視図である。
光源装置500は、光源ブロック501、光源502、光源ホルダ504、ビームピッチホルダ506、コリメータレンズホルダ508及びコリメータレンズ(図示せず)を備えている。光源502は、光源ホルダ504に取り付けられる。コリメータレンズは、コリメータレンズホルダ508に取り付けられる。また、ビームピッチホルダ506には、光源502とコリメータレンズとが所定の距離を保つように、光源ホルダ504及びコリメータレンズホルダ508が取り付けられる。更に、ビームピッチホルダ506は、光源ブロック501に取り付けられている。
しかしながら、上記光源装置では、各光源502及び各コリメータレンズに対してビームピッチホルダ506が必要となり、部品点数が多くなるという問題が存在する。
そこで、光源及びコリメータレンズが光源ブロックに対して直接に取り付けられた光源装置が考えられる。このような光源装置の光源ブロックは、鉛直方向に平行な板状部材を含んでいる。そして、複数の光源は、板状部材に対してねじなどにより取り付けられる。これにより、ビームピッチホルダ506が不要となる。
しかしながら、ホルダが用いられない光源装置の光源ブロックでは、十分な強度を得ることが難しい。図9は、ウエルドライン以外の部分におけるにおける光源ブロックの断面構造図である。図10は、ウエルドラインにおけるにおける光源ブロックの断面構造図である。
光源ブロックの板状部材には、光源が放射したビームが通過するための貫通孔が設けられている。このような貫通孔が設けられた板状部材を射出成形により作製すると、貫通孔の周囲にウエルドラインが形成される。ウエルドライン以外の部分では、図9に示すように、樹脂の繊維が厚み方向と直交する方向に配向される。一方、ウエルドラインでは、図10に示すように、樹脂の繊維が板状部材の厚み方向と平行に配向される。そのため、光源を板状部材に取り付けるためにねじ止めが行われる際に板状部材がウエルドラインにおいてせん断力を受けると、ウエルドラインにおいて板状部材に亀裂が生じるおそれがある。
なお、ウエルドラインに関する記載が存在する特許文献としては、特許文献1が知られている。ただし、特許文献1に記載の走査光学装置では、光源装置の光源ブロックに発生したウエルドラインによる問題を解決することを目的としているのではなく、走査光学装置の光学箱に発生したウエルドラインによる問題を解決することを目的としている。
特開2003−279875号公報
そこで、本発明の目的は、光源ブロックの強度を向上させることである。
本発明の一形態に係る光源ブロックは、
画像形成装置の走査光学装置に用いられる光源装置の光源ブロックであって、
前記光源装置の複数の光源が取り付けられる複数の取り付け部が設けられた板状部材であって、射出成形により作製される樹脂製の板状部材を、
備えており、
前記複数の取り付け部はそれぞれ、前記複数の光源が放射したビームが通過するための貫通孔を有しており、
前記板状部材の法線方向から平面視したときに、前記複数の貫通孔に対応するようにウエルドラインが該板状部材に形成されており、
前記ウエルドラインは、前記板状部材において射出成形のゲートに対応するゲート部から最も遠い第1のウエルドライン、及び、該ゲート部から最も近い第2のウエルドラインを含んでおり、
前記第1のウエルドラインに沿う該板状部材の法線方向に平行な第1の断面の面積は、前記第2のウエルドラインに沿う該板状部材の法線方向に平行な第2の断面の面積よりも大きいこと、
を特徴とする。
本発明によれば、光源ブロックの強度を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係る光源装置10の外観斜視図である。 光源装置10の光源ブロック12の光源取り付け部12aを前側から平面視した図である。 第1の変形例に係る光源取り付け部12aを前側から平面視した図である。 第2の変形例に係る光源取り付け部12aを前側から平面視した図である。 第2の変形例に係る光源取り付け部12aのリブ50aのA−Aにおける断面構造図である。 第3の変形例に係る光源取り付け部12aを前側から平面視した図である。 第3の変形例に係る光源取り付け部12aのリブ50aのA−Aにおける断面構造図である。 従来の光源装置500の外観斜視図である。 ウエルドライン以外の部分におけるにおける光源ブロックの断面構造図である。 ウエルドラインにおけるにおける光源ブロックの断面構造図である。
以下に、本発明の一実施形態に係る導光体を備えた光源ブロックを備えた光源装置について説明する。
(光源装置の構成)
図1は、本発明の一実施形態に係る光源装置10の外観斜視図である。図2は、光源装置10の光源ブロック12の光源取り付け部12aを前側から平面視した図である。以下では、光源ブロック12のレンズ取り付け部12b及びミラー取り付け部12cの法線方向を上下方向と定義し、光源ブロック12の光源取り付け部12aの法線方向を前後方向と定義し、上下方向及び前後方向に直交する方向を左右方向と定義する。上下方向、左右方向及び前後方向は互いに直交している。
光源装置10は、画像形成装置の光走査装置に用いられ、図1に示すように、光源ブロック12、光源14Y,14M,14C,14K、光源ホルダ16Y,16M,16C,16K、レンズホルダ18Y,18M,18C,18K、4つのコリメータレンズ(図示せず)、ミラー20Y,20M,20C,20K,22、及びシリンドリカルレンズ24を備えている。
光源ブロック12は、光源装置10の本体を構成しており、樹脂により作製されている。光源ブロック12は、光源取り付け部12a、レンズ取り付け部12b及びミラー取り付け部12cを備えている。光源取り付け部12aは、図1及び図2に示すように、前側から平面視したときに、左右方向に長手方向を有する長方形状をなす板状部材である。光源取り付け部12aは、実質的に均一な厚みを有している。
光源取り付け部12aには、取り付け部13Y,13M,13C,13Kが設けられている。取り付け部13Y,13M,13C,13Kはそれぞれ、光源14Y,14M,14C,14Kが取り付けられる部分である。取り付け部13Yは、孔h1Y〜h3Yを有している。取り付け部13Mは、孔h1M〜h3Mを有している。取り付け部13Cは、孔h1C〜h3Cを有している。取り付け部13Kは、孔h1K〜h3Kを有している。
孔h1Y,h1M,h1C,h1Kは、前側から平面視したときに、右下から左上へとこの順に一列に等間隔に並んでおり、光源取り付け部12aを前後方向に貫通する円形の孔である。孔h1Y,h1M,h1C,h1Kはそれぞれ、後述する光源14Y,14M,14C,14Kが放射したビームBY,BM,BC,BKが通過するための孔である。
孔h2Y,h2M,h2C,h2Kはそれぞれ、前側から平面視したときに、孔h1Y,h1M,h1C,h1Kの右側に設けられており、光源取り付け部12aを前後方向に貫通する円形の孔である。孔h3Y,h3M,h3C,h3Kはそれぞれ、前側から平面視したときに、孔h1Y,h1M,h1C,h1Kの左側に設けられており、光源取り付け部12aを前後方向に貫通する円形の孔である。孔h2Y,h2M,h2C,h2K,h3Y,h3M,h3C,h3Kの直径は、孔h1Y,h1M,h1C,h1Kの直径よりも小さい。孔h2Y,h2M,h2C,h2K,h3Y,h3M,h3C,h3Kは、後述する光源ホルダ16Y,16M,16C,16Kのねじが挿入されるねじ孔である。
レンズ取り付け部12b及びミラー取り付け部12cは、上下方向に延在する法線を有する1つの板状部材をなしている。レンズ取り付け部12bは、光源取り付け部12aの下側の長辺に接合されており、光源取り付け部12aから後方に向かって伸びている。また、ミラー取り付け部12cは、レンズ取り付け部12bの後ろ側に接合されている。レンズ取り付け部12b及びミラー取り付け部12cには、補強のための複数のリブが設けられている。
レンズ取り付け部12bの上面には、取り付け溝VY,VM,VC,VKが設けられている。取り付け溝VY,VM,VC,VKは、前後方向に延在し、かつ、前側から平面視したときにV字型をなす溝であり、右側から左側へとこの順に並んでいる。なお、取り付け溝VY,VM,VC,VKは、前側から平面視したときに、孔h1Y,h1M,h1C,h1Kと同様に、右下から左上へとこの順に一列に等間隔に並んでいる。取り付け溝VY,VM,VC,VKには、後述するレンズホルダ18Y,18M,18C,18Kがそれぞれ取り付けられる
ミラー取り付け部12cの上面には、取り付け部HY,HM,HC,HK,H1,H2が設けられている。取り付け部HY,HM,HC,HKはそれぞれ、後述するミラー20Y,20M,20C,20Kに接触して位置決めすると共に保持する部材であり、右側から左側へとこの順に並んでいる。ミラー20Y,20M,20C,20Kはそれぞれ、取り付け部HY,HM,HC,HKに接着剤により固定される。なお、取り付け部HY,HM,HC,HKは、前側から平面視したときに、孔h1Y,h1M,h1C,h1Kと同様に、右下から左上へとこの順に一列に等間隔に並んでいる。
取り付け部H1は、後述するミラー22に接触することにより位置決めする部材であり、取り付け部HYに対して右側に設けられている。ミラー22は、取り付け部H1に接着剤により固定される。取り付け部H2は、後述するシリンドリカルレンズ24に接触することにより位置決めする保持する部材であり、取り付け部H1に対して左後ろ側に設けられている。シリンドリカルレンズ24は、取り付け部H2に接着剤により固定される。
光源14Y,14M,14C,14Kはそれぞれ、ビームBY,BM,BC,BKを放射し、例えば、レーザダイオードにより構成されている。ビームBY,BM,BC,BKはそれぞれ、画像形成装置に設けられているイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの感光体ドラムに照射される。
光源ホルダ16Y,16M,16C,16Kはそれぞれ、光源14Y,14M,14C,14Kを光源取り付け部12aに固定するための部材であり、金属板及び2本のねじにより構成されている。より詳細には、光源ホルダ16Y,16M,16C,16Kを構成する金属板には、光源14Y,14M,14C,14Kが挿入される1つの孔及び2本のねじが挿入される2つの孔が設けられている。光源ホルダ16Yの2本のねじは、光源取り付け部12aに設けられている孔h2Y,h3Yに、光源取り付け部12aの前面側から挿入される。これにより、光源ホルダ16Yが光源取り付け部12aに取り付けられる。なお、光源ホルダ16M,16C,16Kの取り付け方法は、光源ホルダ16Yの取り付け方法と同じであるので説明を省略する。
レンズホルダ18Y,18M,18C,18Kはそれぞれ、コリメータレンズを保持する円筒状の部材である。レンズホルダ18Y,18M,18C,18Kはそれぞれ、取り付け溝VY,VM,VC,VKにセットされる。取り付け溝VY,VM,VC,VKは、前後方向に延在するV字型の溝であるので、レンズホルダ18Y,18M,18C,18Kは、前後方向にスライドすることができる。これにより、光源14Y,14M,14C,14Kと各コリメータレンズとの距離を調整することができる。
レンズホルダ18Y,18M,18C,18Kに保持されているコリメータレンズはそれぞれ、光源14Y,14M,14C,14Kが放射したビームBY,BM,BC,BKをコリメートする。
ミラー20Y,20M,20C,20Kはそれぞれ、取り付け部HY,HM,HC,HKにセットされることにより、レンズホルダ18Y,18M,18C,18Kの後ろ側に位置している。そして、ミラー20Y,20M,20C,20Kはそれぞれ、レンズホルダ18Y,18M,18C,18Kに保持されているコリメータレンズを通過したビームBY,BM,BC,BKを右側へと反射する。
ミラー22は、取り付け部H1にセットされており、ミラー20Y,20M,20C,20Kが反射したビームBY,BM,BC,BKを左後ろ側へと反射する。シリンドリカルレンズ24は、取り付け部H2にセットされており、ミラー22が反射したビームBY,BM,BC,BKを上下方向(副走査方向)に集光する。これにより、ビームBY,BM,BC,BKは、光源装置10外へと出射する。
ところで、光源ブロック12は、射出成形により作製される樹脂性の部材である。射出成形では、金型に設けられたゲートと呼ばれる孔を介して金型内の空間内に樹脂を射出することにより、光源ブロック12を作製する。光源ブロック12では、射出成形のゲートに対応するゲート部Gが形成されている。ゲート部Gは、光源取り付け部12aの下面に形成されており、孔h1Kの真下に位置している。これにより、基準色となる黒色の光源14Kは、取り付け部13Y,13M,13C,13Kの内のゲート部Gから最も近い取り付け部13Kに取り付けられる。ゲート部Gは、下面に小さな突起が形成されることにより構成される。
また、光源ブロック12が射出成型で作製された場合には、孔h1Y,h1M,h1C,h1Kのそれぞれに対応するように、ウエルドラインLY,LM,LC,LKが形成される。より詳細には、射出成型時には、液状の樹脂は、図2の矢印に示すように、ゲート部Gから流入し、放射状に広がる。そして、液状の樹脂は、図2に示すように、取り付け部13Y,13M,13C,13Kのそれぞれを避けるように取り付け部13Y,13M,13C,13Kの周囲を流れる。ただし、液状の樹脂は、取り付け部13Y,13M,13C,13Kの上側において合流する。その結果、取り付け部13Y,13M,13C,13Kのそれぞれを起点として上側に向かって延在するウエルドラインLY,LM,LC,LKが形成される。ただし、ゲート部Gの真上に位置するウエルドラインLKは、真上に向かって延在しているのに対して、ゲート部Gの右上に位置するウエルドラインLY,LM,LCは、右上方向に向かって延在している。
また、図2に示すように、ゲート部Gから遠いウエルドラインLYの長さは、ゲート部Gから最も近いウエルドラインLKの長さよりも長い。そして、光源取り付け部12aの厚みは均一である。したがって、光源取り付け部12aにおいてゲート部Gから最も遠いウエルドラインLYに沿う前後方向に平行な第1の断面の面積は、ウエルドラインLKに沿う前後方向に平行な第2の断面の面積よりも大きい。
(効果)
本実施形態に係る光源ブロック12によれば、光源ブロック12の強度を向上させることができる。より詳細には、ウエルドラインは、液状の樹脂の温度が低い程形成されやすい。そのため、ゲート部Gの近くよりもゲート部Gの遠くの方が、ウエルドラインが形成されやすい。したがって、ゲート部Gの近くのウエルドラインLKよりもゲート部Gの遠くのウエルドラインLYの方が、樹脂の繊維が光源取り付け部12aの厚み方向に平行に配向されることが顕著に現れる。よって、ウエルドラインLYの単位長さ当たりの強度は、ウエルドラインLKの単位長さ当たりの強度よりも弱くなる。そこで、光源ブロック12は、ウエルドラインLYがウエルドラインLKよりも長くなるように構成されている。これにより、光源取り付け部12aにおいてゲート部Gから最も遠いウエルドラインLYに沿う前後方向に平行な第1の断面の面積は、ゲート部Gから最も近いウエルドラインLKに沿う前後方向に平行な第2の断面の面積よりも大きい。そのため、光源ホルダ16Yをねじにより取り付ける際に、ねじからウエルドラインLYに加わる応力がウエルドラインLY全体に分散されるようになる。その結果、ウエルドラインLYの単位長さ当たりに加わる応力が小さくなり、ウエルドラインLYにおいて光源ブロック12が破損することが抑制される。すなわち、光源ブロック12の強度が向上する。
また、光源ブロック12の強度が向上することにより、ウエルドラインLY,LM,LC,LKによる各光源ホルダ16Y,16M,16C,16Kの位置ずれの差が小さくなる。そのため、光源14Y,14M,14C,14Kの調芯時に発生する光源14Y,14M,14C,14Kの位置ずれによるビーム位置のレジスト変動を抑制できる。
また、ゲート部Gは、上下方向においてゲート部Gから最も遠い取り付け部13K(すなわち、上下方向の最も上側に位置する取り付け部13K)の真下に設けられている。すなわち、ゲート部Gは、左右方向において、取り付け部13Y,13M,13C,13Kの内の取り付け部13Kの最も近くに位置している。これにより、ゲート部Gから各取り付け部13Y,13M,13C,13Kまでの距離の差を小さくすることができる。よって、各取り付け部13Y,13M,13C,13Kに到達した際の樹脂の温度の差を小さくすることができる。その結果、樹脂の光源ブロック12全体に均一に流れるようになる。
また、ゲート部Gから最も近い取り付け部13Kには、基準色の光源14Kが取り付けられている。これにより、取り付け部13Kの周囲にウエルドラインLKが形成されにくくなる。その結果、光源14Kの位置精度が向上する。
(第1の変形例)
以下に、第1の変形例に係る光源取り付け部12aについて図面を参照しながら説明する。図3は、第1の変形例に係る光源取り付け部12aを前側から平面視した図である。
第1の変形例に係る光源取り付け部12aでは、前側から平面視したときに、上面が、左側から右側に行くにしたがって下がる階段状をなしている。第1の変形例に係る光源取り付け部12aのその他の構成は、前記実施形態に係る光源取り付け部12aと同じであるので説明を省略する。
以上のような第1の変形例に係る光源取り付け部12aを備えた光源ブロック12も、前記実施形態に係る光源ブロック12と同様に、光源ブロック12の強度を向上させることができる。
(第2の変形例)
以下に、第2の変形例に係る光源取り付け部12aについて図面を参照しながら説明する。図4は、第2の変形例に係る光源取り付け部12aを前側から平面視した図である。図5は、第2の変形例に係る光源取り付け部12aのリブ50aのA−Aにおける断面構造図である。
第2の変形例に係る光源取り付け部12aでは、図4に示すように、ゲート部Gが取り付け部13Yの真下に位置している。
また、第2の変形例に係る光源取り付け部12aは、図4に示すように、第1の変形例に係る光源取り付け部12aに対して、光源取り付け部12aの主面から前側に突出するリブ50a,50bが設けられた構造を有している。リブ50a,50bが設けられている部分における光源取り付け部12aの厚みは、図5に示すように、リブ50a,50bが設けられていない部分における光源取り付け部12aの厚みよりも大きい。
リブ50aは、取り付け部13Kの上側に設けられている。これにより、ウエルドラインLKは、リブ50aを通過している。リブ50bは、取り付け部13Yの上側に設けられている。これにより、ウエルドラインLYは、リブ50bを通過している。
以上のように、リブ50a,50bを設けることにより、ウエルドラインLY,LKに沿う前後方向に平行な断面の面積を調整してもよい。そして、リブリブ50a,50bを設けることにより、ゲート部Gから最も遠いウエルドラインLKに沿う前後方向に平行な第1の断面の面積を、ゲート部Gから最も近いウエルドラインLYに沿う前後方向に平行な第2の断面の面積よりも大きくしている。
(第3の変形例)
以下に、第3の変形例に係る光源取り付け部12aについて図面を参照しながら説明する。図6は、第3の変形例に係る光源取り付け部12aを前側から平面視した図である。図7は、第3の変形例に係る光源取り付け部12aのリブ50aのA−Aにおける断面構造図である。
第3の変形例に係る光源取り付け部12aでは、図6及び図7に示すように、第2の変形例に係る光源取り付け部12aのリブ50aが複数に分割された構造を有している。
以上のように、リブ50a,50bを設けることにより、ウエルドラインLY,LKに沿う前後方向に平行な断面の面積を調整してもよい。そして、リブ50a,50bを設けることにより、ゲート部Gから最も遠いウエルドラインLKに沿う前後方向に平行な第1の断面の面積を、ゲート部Gから最も近いウエルドラインLYに沿う前後方向に平行な第2の断面の面積よりも大きくしている。
なお、第2の変形例及び第3の変形例に係る光源取り付け部12aにおいて、ウエルドラインLY,LKのいずれか一方がリブ50a,50bを通過していなくてもよい。
本発明に係る光源ブロックは、光源ブロックの強度を向上させることができる点において優れている。
10:光源装置
12:光源ブロック
12a:光源取り付け部
12b:レンズ取り付け部
12c:ミラー取り付け部
13Y,13M,13C,13K:取り付け部
14Y,14M,14C,14K:光源
16Y,16M,16C,16K:光源ホルダ
50a,50b:リブ
G:ゲート部
LY,LM,LC,LK:ウエルドライン
h1Y〜h3Y,h1M〜h3M,h1C〜h3C,h1K〜h3K:孔

Claims (4)

  1. 画像形成装置の走査光学装置に用いられる光源装置の光源ブロックであって、
    前記光源装置の複数の光源が取り付けられる複数の取り付け部が設けられた板状部材であって、射出成形により作製される樹脂製の板状部材を、
    備えており、
    前記複数の取り付け部はそれぞれ、前記複数の光源が放射したビームが通過するための貫通孔を有しており、
    前記板状部材の法線方向から平面視したときに、前記複数の貫通孔に対応するようにウエルドラインが該板状部材に形成されており、
    前記ウエルドラインは、前記板状部材において射出成形のゲートに対応するゲート部から最も遠い第1のウエルドライン、及び、該ゲート部から最も近い第2のウエルドラインを含んでおり、
    前記第1のウエルドラインに沿う該板状部材の法線方向に平行な第1の断面の面積は、前記第2のウエルドラインに沿う該板状部材の法線方向に平行な第2の断面の面積よりも大きいこと、
    を特徴とする光源ブロック。
  2. 前記第1のウエルドラインの長さは、前記第2のウエルドラインの長さよりも長いこと、
    を特徴とする請求項1に記載の光源ブロック。
  3. 前記板状部材には、該板状部材の主面から突出するようにリブが設けられており、
    前記第1のウエルドライン及び/又は前記第2のウエルドラインは、前記リブを通過していること、
    を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の光源ブロック。
  4. 前記ゲート部から最も近い取り付け部には、基準色の光源が取り付けられること、
    を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の光源ブロック。
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JPH11291277A (ja) * 1998-04-07 1999-10-26 Unitika Ltd 樹脂成形品
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