JP3081056B2 - 光源ユニットの製造方法 - Google Patents
光源ユニットの製造方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーザビームプリンタ,
レーザファクシミリ,レーザ植字機,バーコードリーダ
ー,複写機,センサ等に用いられる光源ユニットの製造
方法に関するものである。
レーザファクシミリ,レーザ植字機,バーコードリーダ
ー,複写機,センサ等に用いられる光源ユニットの製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上記のような様々な装置の発光源として
用いられている光源ユニットは、一般に、半導体レーザ
及びコリメータレンズがペアで固定部材に固定された構
成となっている。かかる固定は、通常、レーザー溶接に
より行われている。
用いられている光源ユニットは、一般に、半導体レーザ
及びコリメータレンズがペアで固定部材に固定された構
成となっている。かかる固定は、通常、レーザー溶接に
より行われている。
【0003】図3は、半導体レーザー20が、固定部材
となるボディ30にYAGレーザ溶接されている状態を
示している。YAGレーザ溶接は、ボディ30と半導体
レーザー20との境目(溶接点P)に、YAGレーザ出射
口ユニット10から1本のYAGレーザ光LBを放射す
ることによって行われる。
となるボディ30にYAGレーザ溶接されている状態を
示している。YAGレーザ溶接は、ボディ30と半導体
レーザー20との境目(溶接点P)に、YAGレーザ出射
口ユニット10から1本のYAGレーザ光LBを放射す
ることによって行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、YAGレーザ
光LBの熱で瞬間的に溶けた溶接点P(直径0.3mm程
度)は、冷えて固まる際に収縮を起こしてしまう。その
結果生ずる力によって、半導体レーザー20は引っ張ら
れ、溶接点P側に移動してしまう。その移動量は、1μ
m〜数10μmのオーダーにも及ぶ。
光LBの熱で瞬間的に溶けた溶接点P(直径0.3mm程
度)は、冷えて固まる際に収縮を起こしてしまう。その
結果生ずる力によって、半導体レーザー20は引っ張ら
れ、溶接点P側に移動してしまう。その移動量は、1μ
m〜数10μmのオーダーにも及ぶ。
【0005】従って、半導体レーザー20について、1
μmオーダーの精密位置決めを行っても、その後のレー
ザ溶接により、位置ずれが生じた状態で固定されてしま
うといった問題がある。また、ボディ30にレンズを固
定する場合にも、レンズが固定された鏡枠をボディ30
に固定するに際して、同様の問題が生じてしまう。
μmオーダーの精密位置決めを行っても、その後のレー
ザ溶接により、位置ずれが生じた状態で固定されてしま
うといった問題がある。また、ボディ30にレンズを固
定する場合にも、レンズが固定された鏡枠をボディ30
に固定するに際して、同様の問題が生じてしまう。
【0006】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、発光手段又は光学系の精密位置決めを行った
後にレーザ溶接を行っても、発光手段又は光学系の位置
ずれが生じず、また発光手段又は光学系の位置ずれが生
じた場合でも発光手段又は光学系の位置補正が可能な光
源ユニットの製造方法を提供することも目的とする。
であって、発光手段又は光学系の精密位置決めを行った
後にレーザ溶接を行っても、発光手段又は光学系の位置
ずれが生じず、また発光手段又は光学系の位置ずれが生
じた場合でも発光手段又は光学系の位置補正が可能な光
源ユニットの製造方法を提供することも目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の光源ユニットの製造方法は、固定部材に対して
位置決めされた発光手段又は光学系を、レーザ溶接によ
って該固定部材に固定する光源ユニットの製造方法にお
いて、前記発光手段又は光学系の光軸を介して対向する
2点であって、かつ、該2点が存在する面又は接平面が
互いに平行をなす2点において、同時に前記レーザ溶接
を行った後、該レーザ溶接により前記発光手段又は光学
系の位置がずれた場合には更に1点で位置補正用のレー
ザ溶接を行うことを特徴としている。
本発明の光源ユニットの製造方法は、固定部材に対して
位置決めされた発光手段又は光学系を、レーザ溶接によ
って該固定部材に固定する光源ユニットの製造方法にお
いて、前記発光手段又は光学系の光軸を介して対向する
2点であって、かつ、該2点が存在する面又は接平面が
互いに平行をなす2点において、同時に前記レーザ溶接
を行った後、該レーザ溶接により前記発光手段又は光学
系の位置がずれた場合には更に1点で位置補正用のレー
ザ溶接を行うことを特徴としている。
【0008】ここで前記位置補正用のレーザ溶接は、発
光手段又は光学系の位置補正前の光軸と位置補正後の光
軸に直交する直線上の前記発光手段又は光学系の側面又
はその近傍の点で行うのがよい。
光手段又は光学系の位置補正前の光軸と位置補正後の光
軸に直交する直線上の前記発光手段又は光学系の側面又
はその近傍の点で行うのがよい。
【0009】
【作用】このような構成によると、溶接点の収縮により
発光手段又は光学系が溶接点側に引っ張られても、引張
応力が同時に両方向から働くため、位置決め後の移動が
生じない。
発光手段又は光学系が溶接点側に引っ張られても、引張
応力が同時に両方向から働くため、位置決め後の移動が
生じない。
【0010】また、同時に行う2点溶接で発光手段又は
光学系が移動したとしても、1点での位置補正用のレー
ザ溶接に起因する溶接点の収縮により、発光手段又は光
学系の位置が補正される。
光学系が移動したとしても、1点での位置補正用のレー
ザ溶接に起因する溶接点の収縮により、発光手段又は光
学系の位置が補正される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本実施例においてYAGレーザ溶接を行
っている状態を示す図である。
する。図1は、本実施例においてYAGレーザ溶接を行
っている状態を示す図である。
【0012】まず、ボディ30のZ方向に貫通するよう
に設けられた穴(図示せず)の一方の側から半導体レーザ
ー20(φ5.6のニッケル金メッキされた鉄製パッケー
ジ)を挿入し、半導体レーザー20の発光点(光軸AX上
に位置する)を基準に位置決め(X,Y方向に1μm以
内,Z方向に10μm以内)を行う。その位置決め状態を
保持しつつ、光軸AXを中心に向かい合う位置に配置さ
れたYAGレーザ出射口ユニット(実線)10a及び10
bの両方から、同じ強度のYAGレーザー光LBを同時
に放射する。溶接点は、YAGレーザ出射口ユニット1
0aからのYAGレーザ光LBによる溶接点P1と,Y
AGレーザ出射口ユニット10bからのYAGレーザ光
LBによる溶接点P2である。
に設けられた穴(図示せず)の一方の側から半導体レーザ
ー20(φ5.6のニッケル金メッキされた鉄製パッケー
ジ)を挿入し、半導体レーザー20の発光点(光軸AX上
に位置する)を基準に位置決め(X,Y方向に1μm以
内,Z方向に10μm以内)を行う。その位置決め状態を
保持しつつ、光軸AXを中心に向かい合う位置に配置さ
れたYAGレーザ出射口ユニット(実線)10a及び10
bの両方から、同じ強度のYAGレーザー光LBを同時
に放射する。溶接点は、YAGレーザ出射口ユニット1
0aからのYAGレーザ光LBによる溶接点P1と,Y
AGレーザ出射口ユニット10bからのYAGレーザ光
LBによる溶接点P2である。
【0013】同図に示すように、前記溶接点P1,P
2は、半導体レーザー20の光軸AXを介して対向して
おり、かつ、2点が存在する接平面H1,H2が互いに平
行をなす位置関係にある。ここでは半導体レーザー20
が円柱状であるので、光軸AXを介して対向する2点で
の接平面は当然に平行になるが、半導体レーザー等の周
面が位置に応じて異なる曲面である場合には、その曲面
上の溶接点での接平面が互いに平行をなす位置関係とな
るように2つの溶接点を決めればよい。また、その周面
が平面である場合には、溶接点が存在する平面が互いに
平行をなすような位置関係となるように、平面上の溶接
点を決めればよい。
2は、半導体レーザー20の光軸AXを介して対向して
おり、かつ、2点が存在する接平面H1,H2が互いに平
行をなす位置関係にある。ここでは半導体レーザー20
が円柱状であるので、光軸AXを介して対向する2点で
の接平面は当然に平行になるが、半導体レーザー等の周
面が位置に応じて異なる曲面である場合には、その曲面
上の溶接点での接平面が互いに平行をなす位置関係とな
るように2つの溶接点を決めればよい。また、その周面
が平面である場合には、溶接点が存在する平面が互いに
平行をなすような位置関係となるように、平面上の溶接
点を決めればよい。
【0014】先に述べたように、YAGレーザ光LBの
熱で瞬間的に溶けた溶接点(直径0.3mm程度)P1及びP
2は、冷えて固まる際に収縮してしまう。しかし、その
結果生ずる引張応力(収縮力)Fは、半導体レーザー20
を同時に同じ大きさで両方向から引っ張るように働く。
その結果、2つの力が釣り合い、打ち消されることにな
る。よって、位置決めされた位置からの溶接時の移動は
生じない。
熱で瞬間的に溶けた溶接点(直径0.3mm程度)P1及びP
2は、冷えて固まる際に収縮してしまう。しかし、その
結果生ずる引張応力(収縮力)Fは、半導体レーザー20
を同時に同じ大きさで両方向から引っ張るように働く。
その結果、2つの力が釣り合い、打ち消されることにな
る。よって、位置決めされた位置からの溶接時の移動は
生じない。
【0015】尚、本実施例では、2本のYAGレーザ光
LBが、光軸AXと直交する1つの直線上に存在するよ
うに構成されているが、この直線上に溶接点P1及びP2
が存在するようにさえすれば、2本のYAGレーザ光L
Bが同一直線上になくても、上記収縮力の釣合は保た
れ、位置決めされた位置からの半導体レーザー20の移
動は生じないことになる。
LBが、光軸AXと直交する1つの直線上に存在するよ
うに構成されているが、この直線上に溶接点P1及びP2
が存在するようにさえすれば、2本のYAGレーザ光L
Bが同一直線上になくても、上記収縮力の釣合は保た
れ、位置決めされた位置からの半導体レーザー20の移
動は生じないことになる。
【0016】前記溶接点P1及びP2での溶接後、YAG
レーザ出射口ユニット10a及び10bを光軸AXを中
心として所定の角度だけ一体に回転移動させる(矢印
Ra,Rb)。このとき、YAGレーザ出射口ユニット1
0a及び10bを別々に回転移動させてもよく、YAG
レーザ出射口ユニット10aと10bとが一体に形成さ
れた装置を用いて回転移動させてもよい。回転移動後、
YAGレーザ出射口ユニット(二点鎖線)10a及び10
bから放射させたYAGレーザ光LBで、溶接点P3及
びP4でのYAGレーザ溶接を行う。この溶接において
も、上記溶接点P1及びP2におけるYAGレーザ溶接と
同様の収縮力の釣合が保たれる。
レーザ出射口ユニット10a及び10bを光軸AXを中
心として所定の角度だけ一体に回転移動させる(矢印
Ra,Rb)。このとき、YAGレーザ出射口ユニット1
0a及び10bを別々に回転移動させてもよく、YAG
レーザ出射口ユニット10aと10bとが一体に形成さ
れた装置を用いて回転移動させてもよい。回転移動後、
YAGレーザ出射口ユニット(二点鎖線)10a及び10
bから放射させたYAGレーザ光LBで、溶接点P3及
びP4でのYAGレーザ溶接を行う。この溶接において
も、上記溶接点P1及びP2におけるYAGレーザ溶接と
同様の収縮力の釣合が保たれる。
【0017】2点溶接(0.2〜0.3mmの大きさの溶接点)
でも、実使用上十分な強度(光軸AX方向に5kg以上)を
持たせることができるが、本実施例のように4点溶接を
行うことによって、強度(特にあおり強度)を大きく増大
させることができる。これは溶接点が線状配列から面状
配列に分布することになるからである。尚、4点以上の
溶接を行う場合には、本実施例のように2点溶接を繰り
返し行ってもよいが、少なくとも対向する2点について
同時に溶接するのであれば、4点以上の溶接を同時に行
ってもよい。
でも、実使用上十分な強度(光軸AX方向に5kg以上)を
持たせることができるが、本実施例のように4点溶接を
行うことによって、強度(特にあおり強度)を大きく増大
させることができる。これは溶接点が線状配列から面状
配列に分布することになるからである。尚、4点以上の
溶接を行う場合には、本実施例のように2点溶接を繰り
返し行ってもよいが、少なくとも対向する2点について
同時に溶接するのであれば、4点以上の溶接を同時に行
ってもよい。
【0018】ボディ30の貫通口の他方の側には、内部
にレンズ(焦点距離:5mm)が固定されニッケルメッキ
された鏡枠(図示せず)を挿入し、光軸AXを合わせるよ
うに鏡枠の位置を調整する。そして、半導体レーザー2
0と同様に、ボディ30に対して鏡枠を2点でYAGレ
ーザ溶接することによって固定する。但し、半導体レー
ザー20及び鏡枠の位置決めを正確に行うため、鏡枠の
溶接固定を半導体レーザー20の溶接固定よりも先に行
うのが好ましい。鏡枠についても半導体レーザー20と
同様なレーザー溶接を行うので、溶接点の収縮に起因す
る鏡枠の移動は防止される。
にレンズ(焦点距離:5mm)が固定されニッケルメッキ
された鏡枠(図示せず)を挿入し、光軸AXを合わせるよ
うに鏡枠の位置を調整する。そして、半導体レーザー2
0と同様に、ボディ30に対して鏡枠を2点でYAGレ
ーザ溶接することによって固定する。但し、半導体レー
ザー20及び鏡枠の位置決めを正確に行うため、鏡枠の
溶接固定を半導体レーザー20の溶接固定よりも先に行
うのが好ましい。鏡枠についても半導体レーザー20と
同様なレーザー溶接を行うので、溶接点の収縮に起因す
る鏡枠の移動は防止される。
【0019】片側ずつYAGレーザ溶接を行う従来の方
法では、溶接点の収縮により半導体レーザー20又は鏡
枠が10〜20μm移動するのに対し、本実施例の方法によ
ると、対向位置での同時溶接により、半導体レーザー2
0や鏡枠の移動量を2μm以下に低減させることができ
る。
法では、溶接点の収縮により半導体レーザー20又は鏡
枠が10〜20μm移動するのに対し、本実施例の方法によ
ると、対向位置での同時溶接により、半導体レーザー2
0や鏡枠の移動量を2μm以下に低減させることができ
る。
【0020】尚、本実施例では1つのボディ30に1つ
の発光手段(半導体レーザー20)や光学系(レンズ入り
鏡枠)を固定する場合について説明したが、複数の発光
手段等をアレイ状に固定する場合でも、勿論同様の効果
がある。
の発光手段(半導体レーザー20)や光学系(レンズ入り
鏡枠)を固定する場合について説明したが、複数の発光
手段等をアレイ状に固定する場合でも、勿論同様の効果
がある。
【0021】上記のように本実施例によれば、ミクロン
オーダーの精密位置決めがされた半導体レーザー20等
について、その位置をずらすことなく溶接を行うことが
可能であるが、前記溶接点の位置ずれや2点溶接のタイ
ミングのずれ等により、半導体レーザー20等の位置ず
れが、わずかに生じる場合がある。
オーダーの精密位置決めがされた半導体レーザー20等
について、その位置をずらすことなく溶接を行うことが
可能であるが、前記溶接点の位置ずれや2点溶接のタイ
ミングのずれ等により、半導体レーザー20等の位置ず
れが、わずかに生じる場合がある。
【0022】そこで、半導体レーザー20等の位置ずれ
が生じた場合に位置補正が可能な実施例について、図2
(a)及び図2(b)に基づいて説明する。図2(a)は、溶
接点P1及びP2を通り、かつ、光軸AXと直交する直線
に沿って位置ずれが生じた場合を示しており、図2(b)
は、溶接点P1及びP2に対して不規則な位置ずれが生じ
た場合を示している。図2(a)及び図2(b)中、半導体
レーザー20の位置補正後の状態(破線)における溶接点
P1及びP2並びに光軸AXが、位置補正前の状態(実線)
における溶接点P1'及びP2'並びに光軸AX'と対応し
ている。
が生じた場合に位置補正が可能な実施例について、図2
(a)及び図2(b)に基づいて説明する。図2(a)は、溶
接点P1及びP2を通り、かつ、光軸AXと直交する直線
に沿って位置ずれが生じた場合を示しており、図2(b)
は、溶接点P1及びP2に対して不規則な位置ずれが生じ
た場合を示している。図2(a)及び図2(b)中、半導体
レーザー20の位置補正後の状態(破線)における溶接点
P1及びP2並びに光軸AXが、位置補正前の状態(実線)
における溶接点P1'及びP2'並びに光軸AX'と対応し
ている。
【0023】図2(a)に示すように半導体レーザー20
に位置ずれが生じた場合には、溶接点P1又はその近傍
を位置補正用の溶接点S1としてレーザ溶接を行う。溶
接点S1で生じる収縮力により、半導体レーザー20は
位置ずれが生じる前の状態(破線)に引き寄せられる。
に位置ずれが生じた場合には、溶接点P1又はその近傍
を位置補正用の溶接点S1としてレーザ溶接を行う。溶
接点S1で生じる収縮力により、半導体レーザー20は
位置ずれが生じる前の状態(破線)に引き寄せられる。
【0024】図2(b)に示すように半導体レーザー20
に位置ずれが生じた場合には、光軸AX及びAX'と直
交する直線上の半導体レーザー20側面又はその近傍を
位置補正用の溶接点S2としてレーザ溶接を行う。溶接
点S2で生じる収縮力により、半導体レーザー20は位
置ずれが生じる前の状態(破線)に引き寄せられる。
に位置ずれが生じた場合には、光軸AX及びAX'と直
交する直線上の半導体レーザー20側面又はその近傍を
位置補正用の溶接点S2としてレーザ溶接を行う。溶接
点S2で生じる収縮力により、半導体レーザー20は位
置ずれが生じる前の状態(破線)に引き寄せられる。
【0025】図2(a)及び図2(b)のいずれの場合につ
いても、光軸AX及びAX'と直交する直線上の半導体
レーザー20側面又はその近傍でYAGレーザ溶接を1
点行うだけで、約1μmの位置ずれの補正を行うことが
可能である。
いても、光軸AX及びAX'と直交する直線上の半導体
レーザー20側面又はその近傍でYAGレーザ溶接を1
点行うだけで、約1μmの位置ずれの補正を行うことが
可能である。
【0026】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、固定
部材に対して位置決めされた発光手段又は光学系を、レ
ーザ溶接によってこの固定部材に固定する光源ユニット
の製造方法において、発光手段又は光学系の光軸を介し
て対向する2点であって、かつ、この2点が存在する面
又は接平面が互いに平行をなす2点において、同時に前
記レーザ溶接を行う構成となっているので、発光手段又
は光学系の精密位置決め後にレーザ溶接を行っても、発
光手段又は光学系の移動が生じないようにすることがで
きる。
部材に対して位置決めされた発光手段又は光学系を、レ
ーザ溶接によってこの固定部材に固定する光源ユニット
の製造方法において、発光手段又は光学系の光軸を介し
て対向する2点であって、かつ、この2点が存在する面
又は接平面が互いに平行をなす2点において、同時に前
記レーザ溶接を行う構成となっているので、発光手段又
は光学系の精密位置決め後にレーザ溶接を行っても、発
光手段又は光学系の移動が生じないようにすることがで
きる。
【0027】また、固定部材に対して位置決めされた発
光手段又は光学系を、レーザ溶接によってこの固定部材
に固定する光源ユニットの製造方法において、発光手段
又は光学系の光軸を介して対向する2点であって、か
つ、この2点が存在する面又は接平面が互いに平行をな
す2点において、同時にレーザ溶接を行った後、このレ
ーザ溶接により発光手段又は光学系の位置がずれた場合
には更に1点で位置補正用のレーザ溶接を行う構成とな
っているので、発光手段又は光学系の位置がずれた場合
でも発光手段又は光学系の位置補正を行うことができ
る。
光手段又は光学系を、レーザ溶接によってこの固定部材
に固定する光源ユニットの製造方法において、発光手段
又は光学系の光軸を介して対向する2点であって、か
つ、この2点が存在する面又は接平面が互いに平行をな
す2点において、同時にレーザ溶接を行った後、このレ
ーザ溶接により発光手段又は光学系の位置がずれた場合
には更に1点で位置補正用のレーザ溶接を行う構成とな
っているので、発光手段又は光学系の位置がずれた場合
でも発光手段又は光学系の位置補正を行うことができ
る。
【図1】本発明の実施例においてYAGレーザ溶接を行
っている状態を示す図。
っている状態を示す図。
【図2】本発明の他の実施例における半導体レーザーの
位置補正を説明するための図。
位置補正を説明するための図。
【図3】従来例におけるYAGレーザ溶接を説明するた
めの図。
めの図。
10,10a,10b …YAGレーザ出射口ユニット 20 …半導体レーザー 30 …ボディ F …引張応力 LB …YAGレーザ光 P,P1,P2,P3,P4,S1,S2 …溶接点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 26/00 - 26/34
Claims (2)
- 【請求項1】 固定部材に対して位置決めされた発光手
段又は光学系を、レーザ溶接によって該固定部材に固定
する光源ユニットの製造方法において、 前記発光手段又は光学系の光軸を介して対向する2点で
あって、かつ、該2点が存在する面又は接平面が互いに
平行をなす2点において、同時に前記レーザ溶接を行っ
た後、該レーザ溶接により前記発光手段又は光学系の位
置がずれた場合には更に1点で位置補正用のレーザ溶接
を行うことを特徴とする光源ユニットの製造方法。 - 【請求項2】 前記位置補正用のレーザ溶接は、発光手
段又は光学系の位置補正前の光軸と位置補正後の光軸に
直交する直線上の前記発光手段又は光学系の側面又はそ
の近傍の点で行う請求項1記載の光源ユニットの製造方
法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04076530A JP3081056B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 光源ユニットの製造方法 |
US07/964,155 US5617441A (en) | 1991-10-21 | 1992-10-21 | Light source unit and its manufacturing method, adjusting method and adjusting apparatus |
DE4235549A DE4235549C2 (de) | 1991-10-21 | 1992-10-21 | Gerät zum Justieren einer Lichtquelleneinheit |
US08/592,524 US5645739A (en) | 1991-10-21 | 1996-01-26 | Method of manufacturing a light source unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04076530A JP3081056B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 光源ユニットの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05277770A JPH05277770A (ja) | 1993-10-26 |
JP3081056B2 true JP3081056B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=13607841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04076530A Expired - Fee Related JP3081056B2 (ja) | 1991-10-21 | 1992-03-31 | 光源ユニットの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3081056B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013123614A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Nagahori Corp | リング状装飾体 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP04076530A patent/JP3081056B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013123614A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Nagahori Corp | リング状装飾体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05277770A (ja) | 1993-10-26 |
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