JP6095833B1 - Laser light source unit fixture and fixing structure - Google Patents
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Abstract
【課題】レーザ光源ユニットを装置にしっかりと固定することができ、かつ、装置の小型化を図ること。【解決手段】鍔部45a、45bの裏面47a、47bが載置面24a、24bに当接するように、レーザ光源ユニット40をモジュール筐体20に載置する。次に、固定具50(C型スペーサ54)を凹部22内に挿入し、鍔部45a、45bの表面46a、46bに凸部55a、55bを当接させる。このとき、H1よりH2が若干長いため、載置面21a、21bとベースプレート52の裏面53との間には、若干(例えば0.2mm)の隙間ができる。この状態で、ボルトX1、X2を、固定具50の貫通孔から通して、モジュール筐体20のネジ穴12c、12dに螺合させ、レーザ光源ユニット40とともに固定具50をモジュール筐体20に固定する。【選択図】図6A laser light source unit can be firmly fixed to an apparatus, and the apparatus can be reduced in size. A laser light source unit 40 is mounted on a module housing 20 so that rear surfaces 47a and 47b of flanges 45a and 45b are in contact with mounting surfaces 24a and 24b. Next, the fixing tool 50 (C-type spacer 54) is inserted into the concave portion 22, and the convex portions 55a and 55b are brought into contact with the surfaces 46a and 46b of the flange portions 45a and 45b. At this time, since H2 is slightly longer than H1, a slight gap (for example, 0.2 mm) is formed between the placement surfaces 21a and 21b and the back surface 53 of the base plate 52. In this state, the bolts X1 and X2 are passed through the through holes of the fixture 50 and screwed into the screw holes 12c and 12d of the module housing 20, and the fixture 50 is fixed to the module housing 20 together with the laser light source unit 40. To do. [Selection] Figure 6
Description
本発明は、レーザ光源である半導体レーザ体がマウントされたレーザ光源ユニットの固定具および固定構造に関する。 The present invention relates to a fixture and a fixing structure of a laser light source unit on which a semiconductor laser body as a laser light source is mounted.
レーザコードスキャナ、光ピックアップ装置等では、レーザ光源である半導体レーザ体がマウントされたレーザ光源ユニット(フレームレーザ)が用いられている(特許文献1参照)。 Laser code scanners, optical pickup devices, and the like use a laser light source unit (frame laser) on which a semiconductor laser body that is a laser light source is mounted (see Patent Document 1).
光軸が僅かにずれただけでも読み取り精度が急激に落ちてしまうため、フレームレーザの取り付け要求精度は極めて高い。したがって、フレームレーザは、装置にしっかりと固定されなければならない。ところが、フレームレーザは、樹脂モールド部から突出した金属ベースの鍔部の面積が極めて小さい構造であるため、ネジ止めによって装置に固定することができない。 Even if the optical axis is slightly deviated, the reading accuracy is drastically reduced, so that the required accuracy for mounting the frame laser is extremely high. Therefore, the frame laser must be securely fixed to the device. However, since the frame laser has a structure in which the area of the flange portion of the metal base protruding from the resin mold portion is extremely small, it cannot be fixed to the apparatus by screwing.
そこで、特許文献1では、フレームレーザホルダを作成し、フレームレーザホルダ内にフレームレーザを収容し、フレームレーザホルダを装置に嵌め込むことにより、フレームレーザを装置にしっかりと固定している。
Therefore, in
しかしながら、特許文献1のように、レーザ光源ユニット全体を覆うホルダにより、レーザ光源ユニットを固定する構造では、装置全体が大型化してしまう。
However, as in
本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、レーザ光源ユニットを装置にしっかりと固定することができ、かつ、装置の小型化を図ることができるレーザ光源ユニットの固定具および固定構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and can fix the laser light source unit firmly to the apparatus, and can fix the laser light source unit and reduce the size of the apparatus. The purpose is to provide a structure.
本発明に係るレーザ光源ユニットの固定具は、第1載置面と、前記第1載置面から形成された凹み部内の前記第1載置面と平行な第2載置面とを有する筐体に、半導体レーザ体が実装された金属ベースに樹脂モールド部が形成され、前記半導体レーザ体からレーザビームを出射するレーザ光源ユニットを固定する固定具であって、平板形状のベース部と、前記ベース部と一体にC字形状に形成されたスペーサ部と、からなり、前記筐体の第2載置面に前記レーザ光源ユニットを載置し、さらに、前記スペーサ部が前記レーザ光源ユニットと前記ベース部との間に位置し、前記スペーサ部の2つの先端部が前記金属ベースの前記樹脂モールド部から横に突出した部分である金属ベースの鍔部に接するように前記レーザ光源ユニットに前記固定具を載置した、基準状態にて、前記ベース部の下面が前記筐体の第1載置面に接するように、前記筐体に前記固定具を前記レーザ光源ユニットとともに固定する構造において、前記ベース部の厚み方向の力に対する前記スペーサ部の圧縮剛性が、前記ベース部の曲げ剛性より大きい。 The laser light source unit fixture according to the present invention includes a first placement surface and a second placement surface parallel to the first placement surface in a recess formed from the first placement surface. the body is formed a resin molded portion on the metal base semiconductor laser element is mounted, the semiconductor from the laser element of the laser light source unit for emitting a laser beam to a fixed securing member, and the base portion of the flat plate, a spacer portion formed in a C-shape integrally with the base portion, made of, said housing the laser light source unit to the second mounting surface of the placed and further, before Symbol spacer portion the laser light source located between the unit and the base unit, said laser light source such two tips of the spacer portions are tangent to the metal base of the flange portion is the portion protruding from the resin mold portion next to the metal base Said fixture to the unit Was placed at the reference state, as the lower surface of the base portion is in contact with the first mounting surface of said housing, in the structure of the fixture to the housing to secure together the laser light source unit, the base unit The compressive rigidity of the spacer portion with respect to the force in the thickness direction is greater than the bending rigidity of the base portion.
本発明に係るレーザ光源ユニットの固定構造は、第1載置面と、前記第1載置面から形成された凹み部内の前記第1載置面と平行な第2載置面とを有する筐体に、固定具を用いて、半導体レーザ体が実装された金属ベースに樹脂モールド部が形成され、前記半導体レーザ体からレーザビームを出射するレーザ光源ユニットを固定する固定構造であって、前記固定具は、貫通孔あるいは切り欠きが設けられた平板形状のベース部と、前記ベース部と一体にC字形状に形成されたスペーサ部と、からなり、前記筐体の第2載置面に前記レーザ光源ユニットを載置し、さらに、前記スペーサ部が前記レーザ光源ユニットと前記ベース部との間に位置し、前記スペーサ部の2つの先端部が前記金属ベースの前記樹脂モールド部から横に突出した部分である金属ベースの鍔部に接するように前記レーザ光源ユニットに前記固定具を載置した、基準状態において、前記筐体の第1載置面と前記ベース部の下面との間に隙間が生じるように形成され、前記基準状態において、前記ベース部の前記貫通孔あるいは切り欠きを貫入した、ネジ部を有する締結具を前記筐体のネジ穴に螺入することにより、前記筐体に前記レーザ光源ユニットを前記固定具とともに固定する。 A laser light source unit fixing structure according to the present invention includes a first placement surface and a second placement surface parallel to the first placement surface in a recess formed from the first placement surface. the body, using a fastener, the resin mold portion is formed on the metal base where the semiconductor laser element is mounted, the laser light source unit for emitting a laser beam from the semiconductor laser element to a fixed structure fixed, the The fixture includes a flat plate-shaped base portion provided with a through-hole or a notch, and a spacer portion formed integrally with the base portion in a C-shape, and is formed on the second placement surface of the housing. placing the laser light source unit, further, the spacer portion is located between the laser light source unit and the base unit, the horizontal two tips of the spacer portions from the metal base of the resin mold portion In the protruding part And mounting the fixture to the laser light source unit so as to contact with the metal base of the flange that, in the reference state, a gap is formed between the lower surface of the first mounting surface of said housing said base portion In the reference state, the laser beam is inserted into the housing by screwing a fastener having a threaded portion, which penetrates the through hole or notch of the base portion, into the screw hole of the housing. The light source unit is fixed together with the fixture.
本発明によれば、レーザ光源ユニットを装置にしっかりと固定することができ、かつ、装置の小型化を図ることができる。 According to the present invention, the laser light source unit can be firmly fixed to the apparatus, and the apparatus can be reduced in size.
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<光走査モジュールの構成>
まず、本実施の形態に係る光走査モジュール1の構成について図1から図4を用いて説明する。図1は、本実施の形態に係る光走査モジュール1の斜視図である。図2は、本実施の形態に係る光走査モジュール1の分解斜視図である。図3は、本実施の形態に係る光走査モジュール1の六面図である((a)は正面図、(b)は平面図、(c)は背面図、(d)は左側面図、(e)は右側面図)。図4は、本実施の形態に係る光走査モジュール1のモジュール筐体20の六面図である((a)は正面図、(b)は平面図、(c)は背面図、(d)は左側面図、(e)は右側面図)。なお、以下の説明において、光走査モジュール1のレーザビームが照射される面を正面とする。
<Configuration of optical scanning module>
First, the configuration of the
光走査モジュール1は、モジュール筐体20に、回路基板30、固定具50およびモジュールカバー120を取り付けることにより、縦(D)15.2mm、横(W)21.2mm、高さ(H)11.5mmの大きさの略矩形の外形が形成される。光走査モジュール1の内部には、レーザ光源ユニット40、コリメートレンズユニット60、折返ミラー70、振動ミラー駆動装置80、受光ミラー90、光検出装置100、LSI(Large-Scale Integration)110が備えられる。光走査モジュール1の正面には、走査用のレーザビームを照射させ、また検出すべき反射光を入射させるための開口部1aが形成される。
The
モジュール筐体20は、ZDC2と呼ばれる亜鉛合金によってダイキャスト製法で形成される。なお、亜鉛合金に代えて、アルミニウム又はアルミニウム合金あるいはマグネシウム合金でモジュール筐体20を形成してもよい。このように、金属でモジュール筐体20を形成することにより、充分な精度と強度を得ることができるとともに、LSI110に対するシールド効果を得ることができる。
The
モジュール筐体20には、回路基板30を取り付けるための突起11a、11bおよびネジ穴11c、固定具50を取り付けるための突起12a、12bおよびネジ穴12c、12d、受光ミラー90を取り付けるための突起13a、13b、モジュールカバー120を取り付けるためのネジ穴14a、14bが形成される。また、モジュール筐体20には、コリメートレンズユニット60を圧入するための貫通孔15、コリメートレンズユニット60の位置調整時に使用する貫通孔16a、16b、LSI110を収納するための凹部17、反射光が通過するための貫通孔18が形成される。
The
回路基板30は、樹脂等の非伝導素材で形成された板状の部品であり、各種のチップ状電子部品およびそれらを繋ぐ金属配線等を高密度に実装する。回路基板30には、サブ基板30aが取り付けられる。また、回路基板30の第1基板面31a(光走査モジュール1の内部に位置する実装面)に、光検出装置100およびLSI110が搭載される。また、回路基板30には、切欠孔32a、貫通孔32b、32cが形成される。また、回路基板30には、レーザ光源ユニット40の端子42を通すための4つの貫通孔33が形成される。
The
回路基板30の切欠孔32aに、モジュール筐体20の突起11aを圧入し、回路基板30の貫通孔32bに、モジュール筐体20の突起11bを圧入し、回路基板30の貫通孔32cを貫入したネジをモジュール筐体20のネジ穴11cに螺入することにより、回路基板30は、第1基板面31aがモジュール筐体20に対向するように、モジュール筐体20に固定される。このとき、回路基板30は、光走査モジュール1の背面側のカバーとしての役割も兼ね、第1基板面31aの反対面である第2基板面31bが光走査モジュール1の背面となる。
The
レーザ光源ユニット40は、薄型のパッケージレーザとして構成される。レーザ光源ユニット40には、レーザ光源である半導体レーザ体(レーザダイオードチップ)41がマウントされ、4本の端子42が形成される。端子42は、回路基板30の貫通孔33を通して光走査モジュール1の外部に露出される。端子42には、外部からレーザ光源ユニット40を駆動するための駆動信号が入力される。なお、レーザ光源ユニット40の形状の詳細については後述する。
The laser
固定具50は、ポリカーボネートやポリアセタール等の樹脂で形成され、レーザ光源ユニット40をモジュール筐体20に固定する。固定具50には、貫通孔51a、51b、51c、51dが形成される。固定具50の貫通孔51a、51bに、モジュール筐体20の突起12a、12bを圧入し、固定具50の貫通孔51c、51dを貫入したネジをモジュール筐体20のネジ穴12c、12dに螺入することにより、固定具50は、モジュール筐体20に固定される。また、ネジの締結力に起因する固定具50の押圧力により、レーザ光源ユニット40もモジュール筐体20に固定される。なお、固定具50によるレーザ光源ユニット40の固定構造の詳細については後述する。
The
コリメートレンズユニット60は、コリメートレンズおよびアパーチャにより、半導体レーザ体41から出力された放射状のレーザビームを、円形のスポットを有する平行光に近いレーザビームに変換する。コリメートレンズユニット60は、モジュール筐体20の貫通孔15に圧入されてモジュール筐体20に固定される。なお、コリメートレンズユニット60の形状および固定構造の詳細については後述する。
The
折返ミラー70は、ポリカーボネートやポリアセタール等の樹脂で形成され、コリメートレンズユニット60のコリメートレンズを通過したレーザビームの光路を振動ミラー駆動装置80の方向に変える。折返ミラー70には、貫通孔71a、71b、突起72が形成される。折返ミラー70の貫通孔71a、71bに受光ミラー90の突起92a、92bを圧入することにより、折返ミラー70は、受光ミラー90を介してモジュール筐体20に固定される。
The
振動ミラー駆動装置80は、レーザビーム走査用の金属、樹脂又はガラス製の振動ミラー81と、振動ミラー81を前面部に固着した樹脂製の振動ミラー保持部材82と、その振動ミラー保持部材82の背面側に固着された可動磁石(永久磁石)(図示せず)と、振動ミラー保持部材82を回動可能に支持するピン状の支持軸83と、コイルユニット84と、から構成される。コイルユニット84のコイルの端子は、サブ基板30aに接続され、コイルにはサブ基板30aを介して回路基板30から制御信号が供給される。
The vibration mirror drive device 80 includes a
振動ミラー81は、折返ミラー70で反射したレーザビームの光路を変え、開口部1aから外部にレーザビームを照射させる。コイルに異なる向きの電圧を交互に印加すると、コイルと可動磁石との電磁誘導の働きによって、振動ミラー81が支持軸83を中心にシーソ式に振動する。これにより、レーザビームで照射先にある走査対象物を往復走査することができる。また、振動ミラー81は、走査対象物で反射され、開口部1aから入射された反射光の光路を受光ミラー90の方向に変える。
The vibrating
受光ミラー90は、ポリカーボネートやポリアセタール等の樹脂で形成され、振動ミラー駆動装置80の振動ミラー81により反射された反射光を集光し、かつ、その光路を光検出装置100の方向に変える。受光ミラー90には、貫通孔91a、91b、突起92a、92bが形成される。受光ミラー90の貫通孔91a、91bにモジュール筐体20の13a、13bを圧入することにより、受光ミラー90はモジュール筐体20に固定される。また、受光ミラー90には、折返ミラー70で反射したレーザビームを通過させるための通光孔93が形成される。
The
光検出装置100は、受光ミラー90からの反射光を受光面で受光して光電変換による電気信号を生成するフォトダイオードを備え、受光面の反対面である接続面が回路基板30の第1基板面31aと対向するように、回路基板30に搭載される。このとき、接続面に設けられた電極が第1基板面31a上の電極と接続する。光検出装置100は、フォトダイオード受光する光の強度に応じた電気信号をLSI110に出力する。
The
従って、例えば黒バーと白バーとが交互に配置されたコード記号上を走査したレーザビームの反射光が光検出装置100に入射すると、光検出装置100は、反射率の低い黒バーの位置からの反射光を受光したタイミングでは低レベルの電気信号を、反射率の高い白バーの位置からの反射光を受光したタイミングでは高レベルの電気信号を出力する。このため、光検出装置100から出力された電気信号を解析することにより、バーの配置を推定し、コード記号が意味する情報を読み取ることができる。
Therefore, for example, when reflected light of a laser beam scanned on a code symbol in which black bars and white bars are alternately arranged enters the
LSI110は、光検出装置100から出力されたアナログの電気信号をデジタル信号に変換し、デコーダ(図示せず)に出力する。回路基板30がモジュール筐体20に固定された状態で、LSI110は、モジュール筐体20の凹部16に収納され、外部に突出しない。しかも、LSI110は、外周の少なくとも4面が金属面によって囲まれ、望ましいシールドがなされ、他の電子機器が発生する電磁波ノイズの影響を受けなくなる。
The
モジュールカバー120は、ポリカーボネートやポリアセタール等の樹脂で形成される。モジュールカバー120には、貫通孔121a、121b、121cが形成される。モジュールカバー120の貫通孔121cに、折返ミラー70の突起72を圧入し、モジュールカバー120の貫通孔121a、121bを貫入したネジをモジュール筐体20のネジ穴14a、14bに螺入することにより、モジュールカバー120はモジュール筐体20に固定される。
The
以上のように構成された光走査モジュール1では、レーザ光源ユニット40の半導体レーザ体41から出力されたレーザビームが、コリメートレンズユニット60のコリメートレンズを通過して平行光に近いレーザビームとなり、折返ミラー70で反射され、さらにシーソ式に振動する振動ミラー81により反射され、開口部1aから外部に照射される。これにより、レーザビームで照射先にある走査対象物を往復走査することができる。なお、レーザビームの光路は、光走査モジュール1の底面に平行となる。
In the
走査対象物からの反射光は、開口部1aから入射され、振動ミラー81によって反射され、さらに受光ミラー90で集光反射され、光検出装置100のフォトダイオードの受光面で受光される。レーザビームは、振動ミラー81の振動の位相によらず、受光ミラー90に対して同じ角度から反射光として戻ってくるため、振動ミラー81が振動していても問題とならない。なお、光走査モジュール1の底面に対する反射光の光路の高さは略一定である。
Reflected light from the scanning object is incident from the
以上のように、本実施の形態では、光検出装置100およびLSI110が第1基板面31aに取り付けられた回路基板30を光走査モジュール1の背面に配置する。これにより、回路基板を光走査モジュールの上面に配置する従来の構造に対して、光走査モジュールの外寸を変えずに、受光ミラー90の受光面積を大きくすることができ、S/N比の改善を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the
例えば、光走査モジュール1の高さが11.5mm、モジュール筐体20の底板の厚みが0.8mmm、電子部品を実装した回路基板30の厚みが3mmの場合、従来のように回路基板30を光走査モジュール1の上面に配置すると、受光ミラー90の最大高さは7.7(=11.5−3−0.8)mmとなる。一方、本実施の形態では、回路基板30を光走査モジュール1の背面に配置することにより、モジュール筐体20の底板の厚みおよびモジュールカバー120の厚みが0.8mmmの場合、受光ミラー90の最大高さは9.9(=11.5−0.8−0.8)mmとなり、従来に比べて、S/N比を約1.29倍に改善することができる。
For example, when the height of the
また、本実施の形態によれば、光走査モジュール1の背面に回路基板30を立てて配置することにより、端子42を折り曲げずに、半導体レーザ体41のレーザ出射方向が光走査モジュール1の正面および背面(回路基板30の第2基板面31b)と垂直になるようにレーザ光源ユニット40を配設することができる。これにより、折返ミラー70のみを配設すれば、半導体レーザ体41から出射されたレーザビームを振動ミラー81に当てることができるので、光走査モジュール1の部品点数の増加を抑えることができる。
In addition, according to the present embodiment, by arranging the
さらに、本実施の形態では、光走査モジュール1の背面に回路基板30を立てて配置し、かつ、レーザ光源ユニット40の金属ベース面が光走査モジュール1の側面と平行になるようにレーザ光源ユニット40を配設する。これにより、受光ミラー90で集光反射した反射光の光路方向を回路基板30の基板面と垂直にすることができるので、接続面が回路基板30の第1基板面31aと対向するように光検出装置100を回路基板30に搭載した状態で、フォトダイオードが受光面で反射光を受光できる。
Further, in the present embodiment, the laser light source unit is arranged such that the
また、本実施の形態では、LSI(アナログ信号処理部)を回路基板30の第1基板面31aに配設することにより、モジュール筐体20の金属領域と回路基板30によって、LSIに影響を与える外部電磁波をシールドすることができ、増幅ノイズを最小限にすることができる。
In the present embodiment, an LSI (analog signal processing unit) is arranged on the
<レーザ光源ユニットの固定構造>
次に、レーザ光源ユニット40の形状の詳細、および、固定具50によるレーザ光源ユニット40の固定構造の詳細について、図5、図6を用いて説明する。
<Laser light source unit fixing structure>
Next, details of the shape of the laser
図5は、本実施の形態に係るレーザ光源ユニット40の斜視図である。レーザ光源ユニット40は、金属ベース43と樹脂モールド部44によって構成される。金属ベース43には、GND(グランド)と放熱の機能がある。
FIG. 5 is a perspective view of the laser
金属ベース43の一端部付近の表側には、半導体レーザ体41がマウントされ、他端部には、4本の端子42が形成される。
The
レーザ光源ユニット40の側部には、金属ベース43が樹脂モールド部44からはみ出た部分であるフランジ状の1対の鍔部45a、45bが形成される。鍔部45a、45bは、その幅が0.5−0.7mmという極めて小さい領域であるため、鍔部45a、45bに貫通孔を開けて、モジュール筐体20にレーザ光源ユニット40をネジ止めすることはできない。そこで、本実施の形態では、ネジの締結力に起因する固定具50のレーザ光源ユニット40(鍔部45a、45b)に対する押圧力により、レーザ光源ユニット40をモジュール筐体20に固定する。
On the side of the laser
図6は、本実施の形態に係る固定具50によるレーザ光源ユニット40の固定構造を説明する図である。図6(a)は、モジュール筐体20にレーザ光源ユニット40を載置する前の状態を示す図であり、図6(b)は、モジュール筐体20にレーザ光源ユニット40を載置した後であって固定する前の状態を示す図であり、図6(c)は、モジュール筐体20にレーザ光源ユニット40を固定した後の状態を示す図である。
FIG. 6 is a view for explaining a fixing structure of the laser
モジュール筐体20には、載置面21a、21b、および、その間の凹部22が形成される。載置面21a、21bは、光走査モジュール1の側面と平行に形成される。載置面21a上には突起12aおよびネジ穴12c(図2参照)が形成され、載置面21b上には突起12bおよびネジ穴12d(図2参照)が形成される。凹部22は、その内面23a、23b間の距離W1がレーザ光源ユニット40の幅W2(鍔部45aの端面から鍔部45bの端面までの長さ)よりも若干広くなるように形成される。
The
さらに、モジュール筐体20には、凹部22の中に、載置面24a、24b、および、その間の凹部25が形成される。載置面24a、24bは、載置面21a、21bと平行に形成される。凹部25は、レーザ光源ユニット40がモジュール筐体20(載置面24a、24b)に載置された際に、樹脂モールド部44の裏側部分が干渉しないように形成される。
Further, in the
固定具50は、ベースプレート52の裏面53の中央部分にC型スペーサ54が形成された構成を採る。ベースプレート52には、C型スペーサ54の幅W3よりも外側に、貫通孔51a、51b、51c、51d(図2参照)が形成される。
The
C型スペーサ54は、その幅W3が凹部22の内面23a、23b間の距離W1よりも若干狭く、レーザ光源ユニット40の幅W2とほぼ同じになるように形成される。C型スペーサ54両端の凸部55a、55bは、レーザ光源ユニット40をモジュール筐体20に固定する際に、その端面56a、56bが鍔部45a、45bの表面46a、46bに当接するように形成される。なお、端面56a、56bは、裏面53と平行に形成される。C型スペーサ54の凸部55a、55bの間の凹部57は、レーザ光源ユニット40をモジュール筐体20に固定する際に、樹脂モールド部44の表側部分が干渉しないように形成される。
The C-
レーザ光源ユニット40をモジュール筐体20に固定する場合、まず、鍔部45a、45bの裏面47a、47bが載置面24a、24bに当接するように、レーザ光源ユニット40をモジュール筐体20に載置する(図6(b))。
When the laser
ここで、本実施の形態では、レーザ光源ユニット40をモジュール筐体20に載置した際の、載置面21a、21bと鍔部45a、45bの表面46a、46bとの距離H1よりも、ベースプレート52の裏面53とC型スペーサ54の端面56a、56bとの距離H2が若干長くなるように、凸部55a、55bを形成する。
Here, in the present embodiment, the base plate is more than the distance H1 between the placement surfaces 21a and 21b and the
次に、固定具50(C型スペーサ54)を凹部22内に挿入し、鍔部45a、45bの表面46a、46bに凸部55a、55bを当接させる。同時に、固定具50の貫通孔51a、51bに、モジュール筐体20の突起12a、12bを圧入する。このとき、H1よりH2が若干長いため、載置面21a、21bとベースプレート52の裏面53との間には、若干(例えば0.2mm)の隙間ができる。
Next, the fixing tool 50 (C-type spacer 54) is inserted into the
この状態で、ボルトX1、X2を、貫通孔51c、51d(図2参照)から通して、ネジ穴12c、12dに螺合させ、固定具50をモジュール筐体20に固定する(図6(c))。このとき、C型スペーサ54の剛性がベースプレート52の剛性よりも高いため、ベースプレート52の、C型スペーサ54より外側の部分が撓みながら、裏面53が載置面21a、21bに当接する。この撓みによって生じるトルク(撓みの復元力)は、C型スペーサ54が鍔部45a、45bを押す圧力となる。
In this state, the bolts X1 and X2 are passed through the through
以上のように、本実施の形態によれば、C型スペーサ54の押圧力により、鍔部45a、45bの面積が小さくても、モジュール筐体20にレーザ光源ユニット40を強く押しつけ、しっかりと固定することができる。また、固定具50は、レーザ光源ユニット40全体を覆う構造では無く、光走査モジュール1の側面の一部分を構成する役割も兼ねるので、光走査モジュール1の小型化を図ることができる。また、固定具50を介して、半導体レーザ体41から発生した熱を効率的かつ効果的に外気に放熱することができる。
As described above, according to the present embodiment, the laser
なお、ベースプレート52がC型スペーサ54より大きいため、固定具50がモジュール筐体20に取り付けられることにより、ベースプレート52がレーザ光源ユニット40の密閉と防塵の役割を果たす。
Since the
また、本実施の形態では、光走査モジュール1の背面に回路基板30を立てて配置しているので、ベースプレート52の長さを、光走査モジュール1の外寸の高さまで長くすることができる。これにより、ベースプレート52の両端に取付けられるボルトX1とボルトX2との距離を長くしてトルクを大きくすることができるので、ベースプレート52の撓み量に対する、レーザ光源ユニット40(鍔部45a、45b)への押圧力の比率を大きくすることができる。
In the present embodiment, since the
なお、上記実施の形態では、レーザコードスキャナの光走査モジュールに搭載されるレーザ光源ユニット(フレームレーザ)を固定する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、光ピックアップ装置等の他の機器に搭載されるレーザ光源ユニットを固定する場合にも適用することができる。 In the above embodiment, the case where the laser light source unit (frame laser) mounted on the optical scanning module of the laser code scanner is fixed has been described. However, the present invention is not limited to this, and other optical pickup devices and the like are used. The present invention can also be applied when fixing a laser light source unit mounted on a device.
<コリメートレンズユニットの形状および固定構造>
次に、コリメートレンズユニット60の形状および固定構造の詳細について、図7から図9を用いて説明する。
<Shape and fixing structure of collimating lens unit>
Next, details of the shape and fixing structure of the
図7は、本実施の形態に係るコリメートレンズユニット60の斜視図である。図8は、本実施の形態に係るコリメートレンズユニット60の正面図である。コリメータレンズユニット60は、光軸方向に延びる円形筒状の鏡筒61と、鏡筒61内に内蔵されるコリメータレンズ(図示せず)と、鏡筒61に装着されるアパーチャ62と、から構成される。コリメータレンズは、レーザ光源ユニット40から出射されたレーザビームを平行光に近いレーザビームに変換する。アパーチャ62は、コリメータレンズを通過したレーザビームを整形する。
FIG. 7 is a perspective view of the
鏡筒61には、2対(4本)の片持ち梁状のL型アーム63a1、63a2、63b1、63b2が形成される。各L型アーム63a1、63a2、63b1、63b2は、角柱状の基部の先端から略直角に凸形状の自由端部が形成されたL字型の同一形状を為す。
Two pairs (four) of cantilevered L-shaped arms 63a1, 63a2, 63b1, and 63b2 are formed on the
各L型アーム63a1、63a2、63b1、63b2の自由端部の先端である自由端支点64a1、64a2、64b1、64b2は、鏡筒61の中心軸(光軸)Pと平行な同一平面C1上に存在する。各対のL型アーム63a1とL型アーム63b1およびL型アーム63a2とL型アーム63b2は、それぞれ、平面C1と垂直な、鏡筒61の中心軸(光軸)Pを通る平面C2に対して対照である。L型アーム63a1とL型アーム63a2との間の距離は、L型アーム63b1とL型アーム63b2との間の距離と等しい。
Free end fulcrums 64 a 1, 64 a 2, 64
図9は、本実施の形態に係るコリメートレンズユニット60の固定構造を説明する図である。図9(a)は、コリメートレンズユニット60を圧入する前のモジュール筐体20の貫通孔15部分を示す図であり、図9(b)は、モジュール筐体20の貫通孔15にコリメートレンズユニット60を圧入した後の状態を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a fixing structure of the
モジュール筐体20の貫通孔15には、コリメートレンズユニット60が圧入された際に、自由端支点64a1、64a2、64b1、64b2と当接する内面26a、26b、および、鏡筒61の円筒外周面65と当接する内面27a、27bが形成される。なお、貫通孔15の他の部分は、コリメートレンズユニット60と干渉しないように形成されていれば良い。
When the
ここで、鏡筒61の円筒外周面65と貫通孔15の内面27a、27bとは、接線66a、66bと接線28a、28bで当接するものとすると、平面C1と接線66a、66bの距離H3よりも、内面26a、26bと接線28a、28bの距離H4が若干短くなるように、貫通孔15を形成する。
Here, if the cylindrical outer
これにより、コリメートレンズユニット60を貫通孔15の中に圧入した場合(図9(b)、鏡筒61の円筒外周面65が接線66a、66bで貫通孔15の内面27a、27bに当接すると供に、L型アーム63a1、63a2、63b1、63b2が若干撓みながら、自由端支点64a1、64a2、64b1、64b2で貫通孔15の内面26a、26bと当接する。
Thereby, when the
L型アーム63a1、63a2、63b1、63b2の撓みによって生じるトルク(撓みの復元力)は、鏡筒61が内面27a、27bを押す圧力、および、L型アーム63a1、63a2、63b1、63b2が自由端支点64a1、64a2、64b1、64b2において内面26a、26bを押す圧力となる。この押圧力により、コリメートレンズユニット60は、モジュール筐体20に強く押しつけられて固定される。
The torque generated by the bending of the L-shaped arms 63a1, 63a2, 63b1, and 63b2 (the bending restoring force) is the pressure at which the
このように、本実施の形態では、従来のリブを圧縮させて固定する構造とは異なり、片持ち梁状のL型アーム63a1、63a2、63b1、63b2を変形させて固定する構造を採るので、公差の許容範囲を従来のものより大きくすることができる。例えば、L型アーム63a1、63a2、63b1、63b2の長さが1〜2mmの範囲内の場合、平面C1の垂直方向に対する自由端支点64a1、64a2、64b1、64b2の公差が数百μmであっても、自由端支点64a1、64a2、64b1、64b2にかかる圧力が数百グラムFレベルとなる。 Thus, in the present embodiment, unlike the conventional structure in which the ribs are compressed and fixed, the cantilevered L-shaped arms 63a1, 63a2, 63b1, and 63b2 are deformed and fixed. The tolerance range of tolerance can be made larger than the conventional one. For example, when the lengths of the L-shaped arms 63a1, 63a2, 63b1, and 63b2 are in the range of 1 to 2 mm, the tolerance of the free end fulcrums 64a1, 64a2, 64b1, and 64b2 with respect to the vertical direction of the plane C1 is several hundred μm. However, the pressure applied to the free end fulcrums 64a1, 64a2, 64b1, and 64b2 is several hundred grams F level.
また、本実施の形態では、光走査モジュール1の背面に回路基板30を立てて配置しているので、回路基板を光走査モジュールの上面に配置する従来の構造よりも、L型アーム63a1、63a2、63b1、63b2の長さを長くすることができる。
Further, in the present embodiment, since the
また、本実施の形態では、貫通孔16aからL型アーム63a1とL型アーム63a2との間、および、貫通孔16bからL型アーム63b1とL型アーム63b2との間に、それぞれ、調整ピンを差し込み、これらの調整ピンを動かすことにより、モジュール筐体20に圧入されたコリメートレンズユニット60のフォーカス調整(鏡筒61の中心軸P方向の位置調整)を容易に行うことができる。
In the present embodiment, adjustment pins are respectively provided between the through-
なお、上記実施の形態では、コリメートレンズユニットに2対のL型アームを形成する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、L型アームを1対あるいは3対以上形成しても良い。また、上記実施の形態では、コリメートレンズユニットをレーザコードスキャナに搭載する場合について説明したが、本発明はこれに限られず、コリメートレンズユニットをレーザポインタ等の他の機器に搭載する場合にも適用することができる。 In the above embodiment, the case where two pairs of L-shaped arms are formed in the collimating lens unit has been described. However, the present invention is not limited to this, and one pair or three or more pairs of L-shaped arms may be formed. . In the above embodiment, the case where the collimating lens unit is mounted on the laser code scanner has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable when the collimating lens unit is mounted on another device such as a laser pointer. can do.
本発明は、レーザコードスキャナ、光ピックアップ装置等に搭載される小型のレーザ光源ユニット(フレームレーザ)の固定に用いるのに好適である。 The present invention is suitable for use in fixing a small laser light source unit (frame laser) mounted on a laser code scanner, an optical pickup device or the like.
1 光走査モジュール
20 モジュール筐体
30 回路基板
30a サブ基板
40 レーザ光源ユニット
41 半導体レーザ体
42 端子
43 金属ベース
44 樹脂モールド部
45a、45b 鍔部
50 固定具
52 ベースプレート
54 C型スペーサ
55a、55b 凸部
60 コリメートレンズユニット
61 鏡筒
62 アパーチャ
63a1、63a2、63b1、63b2 L型アーム
70 折返ミラー
80 振動ミラー駆動装置
81 振動ミラー
90 受光ミラー
100 光検出装置
110 LSI
120 モジュールカバー
DESCRIPTION OF
120 Module cover
Claims (3)
平板形状のベース部と、
前記ベース部と一体にC字形状に形成されたスペーサ部と、
からなり、
前記筐体の第2載置面に前記レーザ光源ユニットを載置し、さらに、前記スペーサ部が前記レーザ光源ユニットと前記ベース部との間に位置し、前記スペーサ部の2つの先端部が前記金属ベースの前記樹脂モールド部から横に突出した部分である金属ベースの鍔部に接するように前記レーザ光源ユニットに前記固定具を載置した、基準状態にて、
前記ベース部の下面が前記筐体の第1載置面に接するように、前記筐体に前記固定具を前記レーザ光源ユニットとともに固定する構造において、
前記ベース部の厚み方向の力に対する前記スペーサ部の圧縮剛性が、前記ベース部の曲げ剛性より大きい、
固定具。 A metal base in which a semiconductor laser body is mounted on a housing having a first placement surface and a second placement surface parallel to the first placement surface in a recess formed from the first placement surface the resin mold portion is formed, a laser light source unit for emitting a laser beam from the semiconductor laser element to a solid fixture constant for,
A plate-shaped base portion;
A spacer portion formed in a C-shape integrally with the base portion;
Consists of
Placing the laser light source unit to the second mounting surface of the housing, in addition, before Symbol spacer portion is located between the laser light source unit and the base unit, two tips of the spacer portions There was placed on the fixture to the laser light source unit so as to contact with the flange portion of the metal base is a portion protruding laterally from the resin mold portion of the metal base, in the reference state,
In the structure in which the fixture is fixed to the casing together with the laser light source unit so that the lower surface of the base portion is in contact with the first placement surface of the casing.
The compression rigidity of the spacer part with respect to the force in the thickness direction of the base part is larger than the bending rigidity of the base part,
Fixture.
前記基準状態で、前記筐体の第1載置面と前記ベース部の下面との間に隙間が生じるように形成され、
前記基準状態において、前記ベース部の前記貫通孔あるいは切り欠きを貫入した、ネジ部を有する締結具を前記筐体のネジ穴に螺入することにより、前記筐体に前記レーザ光源ユニットとともに固定される、
請求項1に記載の固定具。 The base portion is provided with a through hole or notch,
In the reference state, a gap is formed between the first placement surface of the housing and the lower surface of the base portion,
In the reference state, a fastener having a threaded portion that penetrates the through hole or notch of the base portion is screwed into a screw hole of the housing, thereby being fixed to the housing together with the laser light source unit. The
The fixture according to claim 1.
前記固定具は、
貫通孔あるいは切り欠きが設けられた平板形状のベース部と、
前記ベース部と一体にC字形状に形成されたスペーサ部と、
からなり、
前記筐体の第2載置面に前記レーザ光源ユニットを載置し、さらに、前記スペーサ部が前記レーザ光源ユニットと前記ベース部との間に位置し、前記スペーサ部の2つの先端部が前記金属ベースの前記樹脂モールド部から横に突出した部分である金属ベースの鍔部に接するように前記レーザ光源ユニットに前記固定具を載置した、基準状態において、前記筐体の第1載置面と前記ベース部の下面との間に隙間が生じるように形成され、
前記基準状態において、前記ベース部の前記貫通孔あるいは切り欠きを貫入した、ネジ部を有する締結具を前記筐体のネジ穴に螺入することにより、前記筐体に前記レーザ光源ユニットを前記固定具とともに固定する、
固定構造。 A semiconductor laser body using a fixture in a housing having a first placement surface and a second placement surface parallel to the first placement surface in a recess formed from the first placement surface there the resin mold portion is formed in the mounting metal base, a fixing structure for fixed laser light source unit for emitting a laser beam from the semiconductor laser element,
The fixture is
A flat plate-shaped base portion provided with a through-hole or notch;
A spacer portion formed in a C-shape integrally with the base portion;
Consists of
Placing the laser light source unit to the second mounting surface of the housing, further wherein the spacer portion is located between the laser light source unit and the base unit, two tips of the spacer portions is the and mounting the fixture to the laser light source unit so as to contact with the metal base of the flange portion is a portion projected laterally from the metal base of the resin molded portion, in the reference state, the first placement of the housing A gap is formed between the surface and the lower surface of the base portion,
In the reference state, the laser light source unit is fixed to the housing by screwing a fastener having a threaded portion that penetrates the through hole or notch of the base portion into the screw hole of the housing. Fixed together with the tools,
Fixed structure.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004192720A (en) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | Optical head device |
JP2008294311A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Funai Electric Co Ltd | Laser holder and optical pickup using the same |
JP2011255640A (en) * | 2010-06-11 | 2011-12-22 | Ricoh Co Ltd | Light source device, optical scanner and image forming apparatus |
JP2012056285A (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-22 | Ricoh Co Ltd | Light source device, optical scanning device and image forming apparatus |
JP2015106420A (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | 株式会社日立メディアエレクトロニクス | Optical pickup device and optical disk drive device |
-
2016
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004192720A (en) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | Optical head device |
JP2008294311A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Funai Electric Co Ltd | Laser holder and optical pickup using the same |
JP2011255640A (en) * | 2010-06-11 | 2011-12-22 | Ricoh Co Ltd | Light source device, optical scanner and image forming apparatus |
JP2012056285A (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-22 | Ricoh Co Ltd | Light source device, optical scanning device and image forming apparatus |
JP2015106420A (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | 株式会社日立メディアエレクトロニクス | Optical pickup device and optical disk drive device |
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