JPH01179112A - 半導体レーザー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は半導体レーザー装置に関し、より詳細にはファ
クシミリ、印刷機等の記録装置の走査用光源に適用しつ
る半導体レーザー装置に関するものである。

（従来技術） 各種記録装置の走査手段として、光源たる半導体レーザ
ーの光軸上にコリメーターレンズ及び走査ビーム整形用
スリット板を順次配置している半導体レーザー装置が知
られている。

従来の半導体レーザー装置の構成例を説明した第５図な
いし第７図において、半導体レーザー１はベース２の係
合穴に押さえ板３により押圧されて取り付けられている
。

そして、押さえ抜３の背部は駆動ボード４により押圧さ
れて保持されている。駆動ボード４はねじ５によりボー
ドホルダ６に止められている。ボードホルダ６はプレー
ト７に図示省略のねじで固定されている。そして、プレ
ート７はねじ８によりベース２に取付けられている。駆
動ボード４には半導体レーザー駆動用の電気回路が付設
されている。半導体レーザー１の足は押さえ板３を貫通
して駆動ボード４上の上記電気回路の端子に半田付けさ
れている。プレート７にはコリメーターレンズ９を内蔵
したレンズホルダｌＯが螺合されておリ、これら両者間
にはバックラッシュ除去用の波形ワッシャ１１が介装さ
れている。

プレート７の前面にはアパーチャホルダ１２が被せられ
、ねじ１３でプレート７に固定されている。

アパーチャホルダ１２の円筒部１２Ａであってその出口
端には２枚の爪１２Ａ−１，１２Ａ−２が対向して形成
されていて、かつ、縁部には切欠１２Ａ−３が１円筒内
部には段部１２Ａ−４がそれぞれ形成されている。

スリット板１４は、その中央にビーム整形用のスリット
１４Ａと、その外周にそって円筒部１２Ａの円径にそう
係合縁部１４［１−１，１４８−２，１４［１−３と、
切欠に係合する凸部１４Ｃをそれぞれ有し、爪１２Ａ−
１゜１２Ａ−２の間隔より若干広い幅を有している。

このスリット板１４は、凸部１４ｃを切欠１２Ａ−３に
係合させ、かつ爪１２Ａ−１，１２Ａ−２の弾性を利用
してこれらを通過し、係合縁１４［１−１，１４８−２
，１４［１−３を円筒１２Ａの円径部に嵌合させること
により、円筒１２Ａに位置決めされる。

かかる半導体レーザー装置においては、コリメーターレ
ンズ９は半導体レーザー１から出射する発散光を平行光
化するために用いられており、この平行光化の機能を有
効に実現するために従来、２種の調整が必要である。

上記２種の調整の中の一つは、半導体レーザーの発光光
軸とコリメーターレンズ光軸とを一致させる光＠調整で
あり、もう一つは半導体レーザー発光点をコリメーター
レンズ焦点位置に一致させるコリメート調整である。

これらのｍｕは何れも非常に時間を要し、組立コスト低
減の大きな障害となっている。

例えば、上記光軸調整に関しては、第５図において、半
導体レーザー１が装着されたベース２とレンズホルダ１
０が装着されたプレート７とを相対的にずらしつつ光軸
調整した後、２個所のねじ８（１個所は図示されず）を
締め付けて固定しているがこの：［１！操作は極めて煩
雑である。

（目　　的） 従って、本発明の目的は、煩雑な光軸調整を不要とする
ことのできる半導体レーザー装置を提供することにある
。

（構　　成） 本発明は上記目的を達成させるため、貫通した開口を有
する一体の取付部材を設けると共に上記開口の一端側に
半導体レーザー取付部、上記開口の他端側にコリメータ
ーレンズ取付部を同心上にそれぞれ形成し、上記半導体
レーザー取付部には半導体レーザー、上記コリメーター
レンズ取付部にはコリメーターレンズをそれぞれ取付け
たことを特徴としたものである。

以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明する。

第２図において符号４０はつば廿日筒状のレンズホルダ
ーを示し、コリメーターレンズを保持すると共に光軸調
整上の機能を果すように形成されている。

このレンズホルダーの内径部４０−１はコリメーターレ
ンズの外径に合わせて精密に加工されていて、コリメー
ターレンズ４１はその外径部を上記内径部に接触しかつ
レンズ面をホルダー底面４０−２に直接又は間接に接触
するようにして固定位置決めされる。

この状態の下でコリメーターレンズ４１の光軸は内径部
４０−１の中心と合致している。

ホルダー底面４０−２の中心部は光が透過できるように
細口４０−３が形成されている。

レンズホルダー４０の他端側はフランジ部４０−４が形
成されていて、このフランジ部４０−４にはねじ込み工
具用の溝４０−６が直径方向に２個所形成されている。

フランジ部４０−４よりもホルダー底面寄りの外周部に
はおねじ４０−５が形成されていおり、その途中から末
端にかけては内径部４０−１と同心に精密加工された圧
入部４０−７を有していて縁部は圧入時の便宜を考慮し
て面取りが施されている。

次に、このレンズホルダー４０が装着されるべき半導体
レーザー装置の要部断面構成を示した第１図に即して説
明する。

図において符号２１はレンズホルダー４０を介してコリ
メーターレンズ４１を取付けるための取付部材たるフラ
ンジを示し一体の部材として構成されている。

このフランジ２１はその中央部に貫通した開口２１−１
を有する。この間口２１−１の一端側、つまりフランジ
面側には座グリによる段状部が形成され、この段状部を
半導体レーザー取付部２１−２と称する。

この半導体レーザー取付部２１−２は半導体レーザー１
の取付部外径に合わせて精密加工されていて、軸方向の
深さも所定寸法に形成されており。

半導体レーザー１を圧入することにより位置決めされる
。この位置決め状態において半導体レーザー１の光軸は
半導体レーザー取付部２１−２の軸心と合致する。

上記圧入の後、半導体レーザー１は裏側より保持部材２
３で押圧されるようにしてねじ４２にて締付は固定され
ている。

一方、開口２１−１の他端側にはコリメーターレンズ取
付部２１−５が設けである。このコリメーターレンズ取
付部２１−５は、出口部に形成されためねじ２１−３と
奥部に形成された滑らかな周面の内径部２１−４からな
る。

めねじ２１−３は、レンズホルダー４０のおねじ４０−
５と螺合し得るねじとして形成されており、内径部２１
−４はレンズホルダー４０の圧入部４０−７が圧入され
得る径で、かつ半導体レーザー取付部２１−２と同心に
精密加工されている。

従って、レンズホルダー４０をコリメーターレンズ取付
部２１−５に螺合し、溝４０−６を利用して工具でねじ
込めば、やがて圧入部４０−７が内径部２１−４に圧入
されてその時点で、半導体レーザー１の光軸とコリメー
ターレンズ４１の光軸は合致することになる。

変形実施例としては、レンズホルダー４０を介さずにコ
リメーターレンズを直接内径部２１−４に装着するか或
いはレンズとホルダーを一体化して装着することも可能
である。

単にねじ込みだけならば光軸の合致は必ずしも保証され
ないが圧入部４０−７により位置決めされる本例では部
材の加工精度さえでておれば光Ｉｉ！Ｉ調整は不要とな
る。

なお、フランジ部４０−４をフランジ２１に突き当てる
ようにすれば、コリメーターレンズ４１と半導体レーザ
ー１との間の寸法も定まるのでコリメート調整も不要と
する余地がある。

さらに、本例では圧入によって位置保持されるので第６
図の従来技術との比較ではバックラッシュ除去用の波形
ワッシャ１１は不要となり、その他、ベース２とプレー
ト７を一体化した如き構成のフランジ２１としたので部
品点数も減少する。

半導体レーザー用の駆動ボード４３はアパーチャホルダ
ー２０と一体の足２０Ｂにねじ止めされている。

次にアパーチャの取付でであるがそれは次のようにして
行なわれている。

第３図において、アパーチャホルダ２０と一体的に円筒
部２ＯＡが突出している。そして、このアパーチャホル
ダ２０の背部にはフランジ２１がねじ２２により固定さ
れている。そしてフランジ２１にベース（図示されず）
が固定されている。

前述の如く本例では足２０［１が対角位置に２本、アパ
ーチャホルダ２０と一体−に突出しており、このアパー
チャホルダ２０に駆動ボード４０が取り付けられている
。

第３図の配置において、座標軸２方向は半導体レーザー
の光軸方向であり、Ｘ方向は光軸に直交する方向であり
、Ｙ方向はＸ方向と直交する方向である。そして、光の
利用効率及び他の光学系等の配置から、スリットの長平
方向はＹ方向に、スリットの短手方向はＸ方向にそれぞ
れ合致すべきものとする。

符号２４で示したのがスリット板である。図示の状態で
、このスリット板２４は正規の装着態位よりＸ方向に平
行移動して示されている。

スリッ、ト仮２４は矩形状の平板部２４Ａを有し、この
平板部２４Ａの中央にスリット２４Ａ−１が形成されて
いる。ちなみに、そのスリット２４Ａ−１はその長手方
向Ｙ方向、短手方向がＸ方向にそれぞれ合致している。

この平板部２４ＡのＹ方向上に対向する一対の対向辺か
らそれぞれ直立折曲されて、同一形状大きさの二つの切
起片２４Ｂ−１，２４８−２が形成されてぃる、そして
、さらにこれらの切起片２４［１−１，２４Ｂ−２の自
由端は細かい鋸歯状に形成されている。

ここで、切起片２４Ｂ−１，２４１３−２相互間の幅寸
法は平板部２４Ａの幅寸法と合致している。この幅寸法
をＷとする。

次に、平板部２４ＡのＸ方向上端はＬ字状に折曲されて
把持部２４Ｃが形成されている。さらに、この把持部２
４Ｃに対向する対向縁は円筒部２０Ａの内周にそう円弧
状に形成されてストッパ一部２４Ｄを構成している。

一方、円筒部２ＯＡには、前記平板部２４Ａの幅寸法Ｗ
に合わせて形成された一対の対向面２ＯＡ−１。

２０Ａ　−２がある。これらの対向面はＸ方向と２方向
とで囲まれる平面と平行であり１回り止め部を構成する
。

さらに、円筒部２０Ａには、切起片２４Ｂ−１，２４１
３−２の直立方向での寸法より若干水さい間隔でＺ方向
に略対向して平面２０Ａ−３，２０Ａ−４が形成されて
いる。この中、平面２０Ａ　−３は対向面２０Ａ−１に
直立して連続する平面である。

平面２０Ａ　−４は間隔をおいて対向する２つの爪状部
の各内側面であり、これらの面に対し、Ｘ方向に位置ず
れした状態で平面２０Ａ　−３が対向している。

ここで、平面２０Ａ−３，２０Ａ−４を挟圧部と称する
。

そして、これら対向面２０Ａ−１，２０Ａ−２および平
面２０Ａ−３，２０Ａ−４で囲まれた空間を想定したと
きそのＸ方向上の下方は円筒部２０Ａの内周で塞がれた
如き状態にあり、この壁面状の部位を位置決め部２０Ｅ
と称する。

かかる構成において１円筒部２０Ａにスリット板２４を
装着するには、把持部２４Ｃを指でつまみ、Ｘ方向に下
降させる。すると、先ず平板部２４Ａが回り止め部たる
対向面２０Ａ−１，２０Ａ−２間に嵌合ガイドされ、然
る後、平板部２４Ｄが平面２０Ａ　−３に圧接され同時
に切起片２４１３−１．２４Ｂ−２ｍ歯状部が平面２０
Ａ　−４に食い込み、ストッパ一部２４Ｄが位置決め部
２０１に当接した状態でスリット板２４は円筒部２０Ａ
に不動状に位置決め保持される。

この取付状態において、スリット２４＾−１は光軸上に
正しく位置決めされる。

本例に係る半導体レーザー装置は１例えば第４図に示す
光書込系に適用される。

図において、半導体レーザー装［３０からの出射ビーム
はシリンダーレンズ３２を通り、回転多面鏡３３に入射
する。回転多面鏡３３で偏向されたビームは、ｆθレン
ズ３４１反射鏡３５．シリンドリカルレンズ３６を経て
ベルト状感光体３７上に走査スポットを結像する。

ビームは記録信号により変調されており１回転多面鏡３
３の回転により感光体３７の軸方向に主走査を行ない、
感光体３７の回転により副走査が行なわれる。感光体３
７の表面は予め所定極性に一様に帯電させられており、
走査スポットが照射された部分の電荷が選択的に消散さ
れて、再現又は記録すべき画像に対応した静電ｉＱ像が
そこに順次形成される。これを可視像化したのち１紙の
如き記録体に転写して最終画像を得る。

半導体レーザー装置において光軸調整はレーザーユニッ
トの光路長が長い場合には振り子の原理から誤差が拡大
するので必要不可欠とされていたが、近年光路長が非常
に短縮される傾向にありその構成によっては厳密な調整
は不必要となる場合もあるとされる。

このような状況からみても１本例の如く加工精度の範囲
で簡易に光軸が合致する手段はきわめて有効といえる。

（効　　果） 本発明によれば、煩雑な光軸調整を不要とすることがで
き好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明した半導体レーザー装
置の断面図、第２図はレンズホルダーの断面図、第３図
は本発明に係る半導体レーザー装置の分解斜視図、第４
図は本発明の実施に適する図である。 ２１・・・・フランジ、４０・・・・レンズホルダー、
４１・・・・コリメーターレンズ、２１−１・・・・関
口、２１−２・・・・半導体レーザー取付部、２１−５
・・・・・コリメーターレンズ取付部。 ３２　図 Δσ−４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光源たる半導体レーザーの光軸上にコリメーターレンズ
   を配置してなる半導体レーザー装置において、 貫通した開口を有する一体の取付部材を設けると共に上
   記開口の一端側に半導体レーザー取付部、上記開口の他
   端側にコリメーターレンズ取付部を同心上にそれぞれ形
   成し、上記半導体レーザー取付部には半導体レーザー、
   上記コリメーターレンズ取付部にはコリメーターレンズ
   をそれぞれ取付けたことを特徴とする半導体レーザー装
   置。