JP3152042B2 - 光源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号により強度が
変調されたレーザビームを記録媒体上で走査して画像を
記録するレーザビームプリンタ等の走査光学装置等や、
半導体レーザ光源を用いた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に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例え
ば、プリンタにおいて、記録される情報の質を向上する
には、光源装置から放出されたビームが、正確にコリメ
ートされ、また、正確な方向に指向されていることが必
要である。

【０００３】ビームが正確にコリメートされないと、感
光体に所要径のスポットが得られず、これは解像度の劣
化等を招く原因となる。また、ビームの方向が狂うと、
感光体の所要の位置でビーム走査がなされず、これも解
像度劣化等を招く原因となる。

【０００４】従来の光源装置では、図６に示すように、
半導体レーザ１０２がベース板１０４に固定され、コリ
メータレンズ１０８がコリメータレンズ鏡筒１１０に支
持され、コリメータレンズ鏡筒１１０は保持体１１２に
保持され、保持体１１２は、筒状とされて、筒内に半導
体レーザ１０２を配置すべく、保持体１１２の一端（図
６における右端）にあるフランジ１１４をベース板１０
４に接触させてベース板１０４と固定ねじ１１６で固定
される。

【０００５】保持体１１２の内周には雌ねじが形成され
るとともに、コリメータレンズ鏡筒１１０の外周には雄
ねじが形成され、それらが螺合して、コリメータレンズ
鏡筒１１０を回転することにより、コリメータレンズ１
０８と半導体レーザ１０２との間の距離調整が可能とな
っている。コリメータレンズ鏡筒１１０の雄ねじには、
更にナット１１８が螺合しており、ナット１１８は、こ
の締め付けによって、距離調整後のコリメータレンズ鏡
筒１１０の回転を阻止すべくダブルナット作用をなす。

【０００６】ベース板１０４は、保持体１１２との固定
前に、保持体１１２に対してコリメータレンズ光軸と直
交する方向に位置を変えて、コリメータレンズ光軸に対
する半導体レーザ１０２の位置を所要の関係になし、コ
リメータレンズ１０８からのレーザビーム出射方向を所
要の方向とするようになっている。すなわち、光軸調整
が可能となっている。

【０００７】ここで、保持体１１２のフランジ１１４と
接するベース板１０４の面粗さが大きかったり、その平
面度が劣っていたりすると、光軸調整後、固定ねじ１１
６を締め付ける際に、コリメータレンズ１０８と半導体
レーザ１０２との間の距離が変わる恐れがある。これを
防止するには、保持体１１２のフランジ１１４にベース
板１０４を押し付けて、フランジ１１４とベース板１０
４とを密着させ、この密着状態で、コリメータレンズ光
軸と直交する方向に保持体１１２のフランジ１１４に対
してベース板１０４を摺動させて光軸調整を行う必要が
ある。

【０００８】しかし、ベース板１０４が保持体１１２の
フランジ１１４に過度に押し付けられると、ベース板１
０４のフランジ１１４に対する摺動がし難くなり、光軸
調整は困難となる。

【０００９】ところで、図７に示すように、ベース板１
５０を、鉄やアルミニウムの金属材料を用いた金属回路
基板で形成し、保持体１１２と接触する面を精密プレス
仕上げし、高精度な光軸調整を図ろうとする手段が、特
開平４−１１４４８８号公報で公知である。

【００１０】確かに、精密プレス仕上げされたベース板
１５０は、アルミニウムや亜鉛ダイキャストの切削面と
比較すると、面粗さが小さくなる。

【００１１】しかし、金属回路基板で形成されたベース
板１５０は、板厚が薄く、平面度が劣る。図８に示すよ
うに、光軸調整後に固定ねじ１１６を締め付けると、コ
リメータレンズ１０８と半導体レーザ１０２との間の距
離が変わり、また、コリメータレンズ光軸に対する半導
体レーザの位置が変わり、光軸調整、距離調整にずれが
生ずる。

【００１２】このずれは、部品のバラツキによって変動
して不安定である。従って、固定ねじの締め付け前に、
ずれを予想してこの予想分だけ予めずらして光軸調整、
距離調整しておくこともできない。

【００１３】特に、ベース板１５０にアルミニウムを用
いた場合には、アルミニウムが比較的軟らかい金属であ
るため、保持体１１２との接触面が傷付き易く、図９に
示すように、ベース板１５０より硬い保持体１１２がベ
ース板１５０に食い込んで、光軸調整が困難となる。

【００１４】更に、金属回路基板は、ガラスエポキシ樹
脂や紙フェノール樹脂等を用いた回路基板と比較すると
コストが高く付き、しかも、片面しか実装できず、両面
実装できるものに比して大型化する。

【００１５】請求項１に係る発明は、上記事実に鑑み、
保持体とベース板との固定時のレンズと光源との距離調
整、光軸調整のずれを防止し、距離調整、光軸調整を容
易とする光源装置を提供することを目的とする。

【００１６】また、請求項２に係る発明は、上記目的に
加えて、低コスト化、小型化も図る光源装置を提供する
ことを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
の光源装置は、光源と、この光源を保持するベース板
と、前記光源からの光束が入／出射されるレンズと、こ
のレンズを支持するレンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒を保
持し、前記ベース板と接触固定される保持体と、を備
え、前記ベース板と保持体との接触する両接触部が異な
る硬度とされ、両接触部のうちの硬度が低い側の接触部
が凸形状とされてなる、ことを特徴とする。

【００１８】請求項２に記載の本発明の光源装置は、上
記構成において、前記ベース板は、ガラスエポキシ樹
脂、又は、紙フェノール樹脂よりなる回路基板であり、
前記硬度が低い側の凸形状の接触部は、回路基板のパタ
ーンによって形成されてなる構成を特徴とする。

【００１９】

【作用】上記構成によれば、保持体とベース板との間で
は、一方側の接触部が凸形状とされて常に他方側の接触
部と接するので、保持体とベース板との接触状態は、部
品のバラツキによる影響を受け難く、一定化される。

【００２０】また、保持体とベース板との間では、硬度
が低い側の凸形状の接触部が、これより硬度が高い側の
接触部と接するので、硬度の低い側の凸形状の接触部が
硬度が高い側の接触部に食い込むことがなく、保持体と
ベース板との接触状態は一定化される。

【００２１】これにより、保持体とベース板との固定時
におけるレンズと光源との距離調整、光軸調整のずれが
防止され、距離調整、光軸調整が容易となる。

【００２２】更に、ベース板を、ガラスエポキシ樹脂、
又は、紙フェノール樹脂よりなる回路基板でなし、硬度
が低い側の凸形状の接触部を、回路基板のパターンによ
って形成する構成によれば、回路基板は、金属基板に比
して剛生が低く、保持体に容易にならう。

【００２３】これにより、保持体とベース板との固定時
におけるレンズと光源との距離調整、光軸調整のずれの
防止効果が顕著に得られる。

【００２４】また、ガラスエポキシ樹脂基板や、紙フェ
ノール樹脂基板は、金属板より安価であり、更に、両面
実装も可能であり、低コスト化、小型化が果たされる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明に係る光源装置の一実施例を図
１乃至図４に基づき説明する。

【００２６】図２には、走査光学装置であるレーザビー
ムプリンタの概略構成が示されている。

【００２７】このレーザビームプリンタでは、光源装置
１０は、光源を構成する半導体レーザ１２と、レンズを
構成するコリメータレンズ１４とを備える。半導体レー
ザ１２は、画像情報信号に応じて駆動されてレーザビー
ムを放出し、コリメータレンズ１４は、半導体レーザ１
２の放射光束をコリメートする。

【００２８】コリメートされたレーザビームは、シリン
ドリカルレンズ１８を通過し、そして、回転多面鏡２０
上に線状に結像される。回転多面鏡２０は、矢印Ａ方向
に回転し、この回転によって、レーザビームは偏向され
る。偏向されたレーザビームは、ｆθレンズ２２によっ
て集光され、次に、反射ミラー２４によって光路１６が
折り曲げられ、被走査面上すなわち感光体２６上に結像
される。ｆθレンズ２２によれば、感光体２６上におけ
るレーザビームの走査速度が等速度とされ、また、回転
多面鏡２０の反射面の傾きのバラツキに起因する感光体
２６上の走査位置ズレが補正される。いわゆる面倒れ補
正が行われる。

【００２９】このようにして、感光体２６に上記画像情
報信号に対応する潜像が形成される。

【００３０】なお、感光体２６の周囲には、帯電、現
像、転写、クリーニング手段等の画像形成プロセス機器
が配置される。

【００３１】図１に示すように、光源装置１０では、コ
リメータレンズ１４を支持するコリメータレンズ鏡筒２
８が、筒状の保持体３０の筒内３１に挿入されて仮固定
される。反動体レーザ１２は、ベース板を構成する半導
体レーザ駆動回路基板３２に固定され、半導体レーザ駆
動回路基板３２は、固定ねじ４０によって保持体３０と
仮固定される。

【００３２】保持体３０は、この一端にフランジ３４を
備え、半導体レーザ駆動回路基板３２には、半導体レー
ザ１２を介して直径線上両側に一対の固定孔３６が形成
されるとともに、これに対応してフランジ３４には一対
の雌ねじ３８が形成されており、固定ねじ４０が、固定
孔３６を貫通して雌ねじ３８に螺合される。

【００３３】半導体レーザ駆動回路基板３２は、図３に
も示すように、ガラスエポキシ樹脂又は、紙フェノール
樹脂を用いて形成され、半導体レーザ駆動回路基板３２
の保持体３０と対向する面において、固定孔３６の縁部
は、半導体レーザ駆動回路基板３２のパターンによって
凸形状に形成されて、保持体３０のフランジ３４と接触
する接触部４２とされる。この接触部４２を形成するパ
ターンは、軟らかい銅はくとされ、接触部４２は、これ
が接する保持体３０のフランジ３４より硬度が低くされ
る。

【００３４】コリメータレンズ鏡筒２８が仮固定され、
半導体レーザ駆動回路基板３２が仮固定されて、仮組み
された光源装置１０は、半導体レーザ１２とコリメータ
レンズ１４とに関して、両者間の距離調整、光軸調整を
行うための調整装置上に保持体３０を基準として固定さ
れる。

【００３５】固定孔３６は、固定ねじ４０の径より大径
とされ、半導体レーザ駆動回路基板３２の接触部４２を
フランジ３４に押し付けながら、コリメータレンズ光軸
に対して直交する方向に摺動させて、コリメータレンズ
光軸に対する半導体レーザ１２の位置を所要の関係にな
し、コリメータレンズ１４からのレーザビーム出射方向
を所要の方向とする、光軸調整を行うことができる。調
整後、固定ねじ４０を締め付けて半導体レーザ駆動回路
基板３２が保持体３０に本固定される。

【００３６】半導体レーザ１２とコリメータレンズ１４
との間の距離調整は、コリメータレンズ鏡筒２８を保持
体３０に対して光軸方向に摺動させて行う。コリメータ
レンズ鏡筒２８は、この周部が、保持体３０側の押さえ
片３３によって押さえ付けられて、所定の位置に保持さ
れる。

【００３７】上記構成によれば、凸形状の接触部４２が
常に、保持体３０のフランジ３４と接触するので、保持
体３０と半導体レーザ駆動回路基板３２との接触状態
は、構成部品のバラツキの影響を受け難く、一定化され
る。

【００３８】また、半導体レーザ駆動回路基板３２のパ
ターンを軟らかい銅はくより形成して接触部４２をその
銅はくとすることにより、接触部４２は、この接触部４
２より硬度が高い保持体３０のフランジ３４と接するの
で、図４に示すように、保持体３０に接触部４２が食い
込むことがなく、保持体３０と半導体レーザ駆動回路基
板３２との接触状態は、一定化される。

【００３９】これにより、接触部４２を保持体３０のフ
ランジ３４に押し付けながら半導体レーザ駆動回路基板
３２を摺動させて光軸調整を行う際、接触部４２を保持
体３０のフランジ３４に対して過度に押し付けなくと
も、保持体３０と半導体レーザ駆動回路基板３２との接
触状態は、光軸調整時と光軸調整後の固定ねじ４０の締
め付け時とでの変化が抑制され、固定ねじ４０の締め付
けによる保持体３０と半導体レーザ駆動回路基板３２と
の固定時のコリメータレンズ１４と半導体レーザ１２と
の距離調整、光軸調整のずれが防止され、距離調整、光
軸調整が容易となる。

【００４０】更に、半導体レーザ駆動回路基板３２が、
ガラスエポキシ樹脂又は、紙フェノール樹脂よりなる構
成によれば、半導体レーザ駆動回路基板３２は、金属基
板に比して剛生が低く、保持体３０にならう。この点
で、保持体３０と半導体レーザ駆動回路基板３２との接
触状態は、光軸調整時と光軸調整後の固定ねじ４０の締
め付け時とで変化せずに一定に保持される。

【００４１】これにより、保持体３０と半導体レーザ駆
動回路基板３２との固定時のコリメータレンズ１４と半
導体レーザ１２との距離調整、光軸調整のずれの防止効
果が顕著に得られる。

【００４２】また、固定ねじ４０のスパン（一対の固定
ねじ４０間の距離）が小さいこともあって、固定後に
は、実使用上十分な強度が確保される。

【００４３】更に、ガラスエポキシ樹脂基板や、紙フェ
ノール樹脂基板は、金属基板より安価であり、また、両
面実装も可能であり、低コストで小型な光源装置が得ら
れる。

【００４４】なお、図５の変形例に示すように、凸形状
の接触部５２を、半導体レーザ駆動回路基板５０の配線
用パターンで形成することも可能である。この場合接触
部５２は、固定孔３５の縁部だけでなく他の部位にも形
成される。接触部５２を、半導体レーザ１２の回りに、
３箇所で形成することにより、３点支持が行われ、半導
体レーザ駆動回路基板５０と保持体とを安定して接触固
定することができる。

【００４５】また、上記実施例、変形例では、半導体レ
ーザ駆動回路基板５０でベース板をなし、このベース板
に、硬度が低くされた凸形状の接触部４２、５２を形成
しているが、ベース板が半導体レーザ駆動回路基板でな
い変形例も可能であり、更には、上記実施例、変形例と
は逆に、保持体のベース板との接触部の硬度を、ベース
板の保持体との接触部より低くして、硬度が低くされた
保持体のベース板との接触部を凸形状に形成する変形例
も可能である。これらの変形例によっても、保持体とベ
ース板との固定時のコリメータレンズと半導体レーザと
の距離調整、光軸調整のずれが防止され、距離調整、光
軸調整が容易となる効果は得られる。

【００４６】本発明は、上記実施例、変形例に限定され
ず、種々の変更が可能である。例えば、光源は、半導体
レーザに限らず、また、光源装置は、レーザビームプリ
ンタに限らず、他の走査光学装置等や、光ディスクのピ
ックアップユニット等にも適用可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１に係る
発明の光源装置では、保持体とベース板との固定時のレ
ンズと光源との距離調整、光軸調整のずれが防止され、
距離調整、光軸調整が容易となる。

【００４８】また、請求項２に係る発明の光源装置で
は、上記効果をより顕著に奏することができ、低コスト
化、小型化も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光源装置の一実施例を示す分解斜
視図である。

【図２】レーザビームプリンタの構成概略図である。

【図３】本実施例の光源装置の半導体レーザ駆動回路基
板の斜視図である。

【図４】本実施例の光源装置の保持体と半導体レーザ駆
動回路基板との接触状態を示す断面図である。

【図５】変形例に係る半導体レーザ駆動回路基板の斜視
図である。

【図６】従来の光源装置を、光路に沿って切断して示す
断面図である。

【図７】従来の他の光源装置を示し、（Ａ）は、光路に
沿って切断した断面図であり、（Ｂ）は、基板の裏側か
ら見た図である。

【図８】図７の光源装置の光軸のずれを示す断面図であ
る。

【図９】図７の光源装置の保持体と基板との接触状態を
示す図である。

【符号の説明】

１０ 光源装置 １２ 半導体レーザ（光源） １４ コリメータレンズ（レンズ） ２８ コリメータレンズ鏡筒（レンズ鏡筒） ３０ 保持体 ３２ 半導体レーザ駆動回路基板（ベース板） ４２ 凸形状の接触部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 この光源を保持するベース板と、 前記光源からの光束が入／出射されるレンズと、 このレンズを支持するレンズ鏡筒と、 このレンズ鏡筒を保持し、前記ベース板と接触固定され
   る保持体と、 を備え、 前記ベース板と保持体との接触する両接触部が異なる硬
   度とされ、両接触部のうちの硬度が低い側の接触部が凸
   形状とされてなる、 ことを特徴とする光源装置。
2. 【請求項２】 前記ベース板は、ガラスエポキシ樹脂、
   又は、紙フェノール樹脂よりなる回路基板であり、前記
   硬度が低い側の凸形状の接触部は、回路基板のパターン
   によって形成されてなる請求項１に記載の光源装置。