JPH0732614U - 光学系の光源部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数を削減してコストの低減を図り、半
導体レーザとコリメータレンズとの大まかな芯合わせを
容易に行える光学系の光源部構造を提供する。 【構成】 半導体レーザ１９と、半導体レーザ１９から
のレーザ光Ｂを平行光線束のレーザビームに変換するコ
リメータレンズ２１と、コリメータレンズ２１を保持す
る鏡枠２３とを有する光学系の光源部において、鏡枠２
３及び半導体レーザ１９を保持するホルダ２５を設け、
ホルダ２５を、鏡枠２３を保持する本体部２５０１と、
半導体レーザ１９を保持するレーザ保持部２５０５とで
構成し、レーザ保持部２５０５を、半導体レーザ１９が
取付けられるレーザ取付け部２５１９と、本体部２５０
１から突設されレーザ取付け部２５１９を支持する複数
の脚体２５１７とで構成し、脚体２５１７を前記光軸の
方向と交差する方向に変形可能に構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光学系の光源部構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えばレーザビームプリンタに使用される光学系では、半導体レーザから出力 されたレーザ光をコリメータレンズで平行光線束のレーザビームとし、このレー ザビームをポリゴンミラーで走査偏向し、走査偏向されたレーザビームの走査対 象上における走査速度をｆθレンズで一定に補正している。

【０００３】 このような光学系においては、半導体レーザの芯とコリメータレンズの光軸と を合わせるために、半導体レーザとコリメータレンズとを光軸に直交する方向に 位置調整する必要がある。

【０００４】 そこで従来は、筒状のホルダにコリメータレンズを保持させ、半導体レーザを 保持したレーザ枠に前記ホルダを前記光軸方向と直交する方向に位置調整可能に 取付け、前記レーザ枠と前記ホルダの相対位置を前記方向に適宜調整することで 、半導体レーザの芯とコリメータレンズの光軸との芯合わせを行っていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来の構成では、半導体レーザの芯とコリメータレン ズの光軸との芯合わせを可能とするために、半導体レーザとコリメータレンズと をそれぞれ別個の部材に保持させなければならず、部品点数が増してコストの増 大を招くという不具合があった。 また、上述した従来の構成では、前記レーザ枠に前記ホルダを取付ける際に、 半導体レーザの芯とコリメータレンズの光軸とを大まかに合致させることが困難 であるため、芯合わせ時間がかかり作業が繁雑化するという不具合があった。

【０００６】 さらに、前記芯合わせは半導体レーザを発光させて行うことから、ドライバ等 が実装された基板に前記レーザ枠をねじ止めした上で、半導体レーザの端子を前 記基板に半田付けし、該半導体レーザがドライバからの給電を受けられる状態に してから芯合わせ作業を行うことが多い。 このため、前記ホルダの位置を固定して前記レーザ枠の位置を前記方向に調整 すると、該レーザ枠と共に前記基板の位置が動き、例えば上述したレーザビーム プリンタにおいては、該基板上に実装された書き出し位置検出用のセンサの位置 がずれ、書き出し位置の検出タイミングにずれが生じるという不具合があった。

【０００７】 本考案は上述の事情に鑑みてなされたもので、本考案の目的は、部品点数を削 減してコストの低減を図ることができ、且つ、半導体レーザとコリメータレンズ との大まかな芯合わせを容易に行え、しかも、周辺の部品の位置を狂わすことな く芯合わせ作業を行える光学系の光源部構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案は、半導体レーザと、前記半導体レーザから 出力されるレーザ光を平行光線束のレーザビームに変換するコリメータレンズと 、前記コリメータレンズを保持する鏡枠とを有する光学系の光源部の構造におい て、前記鏡枠及び前記半導体レーザを保持するホルダを設け、前記ホルダを、前 記鏡枠を保持する本体部と、前記半導体レーザを保持するレーザ保持部とで構成 し、前記レーザ保持部を、前記半導体レーザが取付けられるレーザ取付け部と、 前記本体部から突設されて前記レーザ取付け部を支持する複数の脚体とで構成し 、前記脚体を前記光軸の方向と交差する方向に変形可能に構成したことを特徴と する。

【０００９】 また、本考案は、前記本体部には、前記レーザ取付け部を前記光軸の方向と交 差する方向に移動させる調整部材が着脱可能に設けられているものとした。 さらに、本考案は、前記本体部にはボス部が突設され、前記半導体レーザが実 装される基板はこのボス部により支持され、前記レーザ取付け部は前記基板と前 記本体部との間に配置されているものとした。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の光学系の光源部構造が適用される光走査装置の概略構成を示す 説明図である。 図１において１は光走査装置、３は光走査装置１から出力される走査光ビーム Ｂ１で走査される感光体であり、光走査装置１は、印刷情報により変調されたレ ーザビームＢ０を出力する光源ユニット１１と、レーザビームＢ０を走査偏向し て走査光ビームＢ１とするポリゴンミラー１３と、ポリゴンミラー１３で走査偏 向された走査光ビームＢ１の感光体３上における走査速度を一定に補正するｆθ レンズ１５と、ｆθレンズ１５を通過し前記感光体３上に照射されない走査光ビ ームＢ１を受光する書き出し位置検出用のセンサ１６と、これらを収容するハウ ジング１７とを備えている。

【００１１】 図２は光源ユニット１１の横断面図、図３は縦断面図である。 前記光源ユニット１１は、半導体レーザ１９と、コリメータレンズ２１と、該 コリメータレンズ２１を保持する鏡枠２３と、該鏡枠２３及び前記半導体レーザ １９を保持するホルダ２５と、該ホルダ２５に取着されたスリット板２７と、前 記半導体レーザ１９やそのドライバ（図示せず）、並びに前記センサ１６等が実 装され前記ホルダ２５が取着される基板２９とからなる。 前記半導体レーザ１９からは、印刷情報で変調されたレーザ光Ｂが出力され、 該レーザ光Ｂは前記コリメータレンズ２１で平行光線束のレーザビームに変換さ れ、このレーザビームは、前記スリット板２７のスリット（図示せず）を通過す ることにより、該スリットに応じた所定のビーム形状のレーザビームＢ０とされ て、前記ポリゴンミラー１３に向けて出射される。

【００１２】 前記半導体レーザ１９は、例えばレーザダイオード等からなり、図３に示すよ うに、その底部にフランジ１９０１を備え、該フランジ１９０１からは３本の端 子１９０３が延出され、該端子１９０３は前記基板２９に半田付けされている。 前記鏡枠２３は円筒状に形成され、該鏡枠２３の内部に前記コリメータレンズ ２１が押え環２３０１によりその光軸方向に位置決め固定されている。

【００１３】 前記ホルダ２５は、図４に正面図で示すように、前記ハウジング１７の底面と 平行する方向で且つ前記コリメータレンズ２１の光軸方向と直交する方向に横長 の本体部２５０１と、該本体部２５０１の両側から前記光軸方向に沿って突設さ れた円柱状のボス部２５０３と、前記両ボス部２５０３の間の前記本体部２５０ １部分から前記光軸方向に沿って突設されたレーザ保持部２５０５とで構成され 、これら本体部２５０１、ボス部２５０３、及びレーザ保持部２５０５は一体に 形成されている。 前記ホルダ２５は、図２に示すように、前記本体部２５０１の両側の位置決め ピン挿通孔２５０６に、前記ハウジング１７に突設された不図示の位置決めピン を挿通した状態で、前記位置決めピン挿通孔２５０６の近傍のねじ挿通孔２５０ ７に挿通される取付けねじ（図示せず）によって、前記ハウジング１７に取着さ れる。

【００１４】 前記本体部２５０１の長手方向の中央箇所には、該長手方向と直交する方向で 且つ前記ハウジング１７の底面と平行する方向に貫通孔２５０９が形成され、こ の貫通孔２５０９に前記鏡枠２３が嵌合され、該鏡枠２３を前記貫通孔２５０９ に嵌合した状態で、前記コリメータレンズ２１の光軸は前記貫通孔２５０９の中 心と同心上に位置する。 また、前記貫通孔２５０９と前記ボス部２５０３との間の前記本体部２５０１ 箇所には係合孔２５１１がそれぞれ形成されている。

【００１５】 前記ボス部２５０３の先端には、前記基板２９の位置決め孔２９０１に嵌合さ れる凸部２５１３が形成され、各凸部２５１３の中心箇所にはねじ孔２５１５が それぞれ形成され、前記位置決め孔２９０１に挿通された取付けねじ３１が前記 ねじ孔２５１５に螺着されて、前記ホルダ２５が前記基板２９に取着される。

【００１６】 前記レーザ保持部２５０５は、前記貫通孔２５０９の周囲から該貫通孔２５０ ９の周方向に等間隔を置いて突設された４つの変形可能な脚体２５１７と、各脚 体２５１７で支持され前記光軸方向と直交する面内に延在する平面視矩形のレー ザ取付け部２５１９とを備え、該レーザ取付け部２５１９には、前記半導体レー ザ１９が嵌合される嵌合孔２５２１が、前記貫通孔２５０９と同心上に貫設され ている。

【００１７】 このような構成による本実施例の光源部構造では、前記鏡枠２３を前記貫通孔 ２５０９に嵌合し、前記半導体レーザ１９を前記嵌合孔２５２１に嵌合した状態 で、該半導体レーザ１９と前記コリメータレンズ２１とが大まかに芯合わせされ る。 そして、前記芯合わせの微調整は、例えば、前記本体部２５０１に形成された 係合孔２５１１に微調整用ピン３３（調整部材に相当）を係合して行う。

【００１８】 前記係合孔２５１１は、前記レーザ取付け部２５１９の４つの側部の中央箇所 に対応する４つの前記本体部２５０１箇所にそれぞれ形成されている。 前記微調整用ピン３３は、図２に想像線で示すように、軸部３３０１と、該軸 部３３０１よりも大径で軸部３３０１とは偏心した頭部３３０３とで構成され、 前記軸部３３０１は、該軸部３３０１の先端を前記係合孔２５１１に係合した状 態で前記頭部３３０３の周面が前記レーザ取付け部２５１９の側部に臨む長さで 形成され、前記頭部３３０３は、前記軸部３３０１を前記係合孔２５１１に係合 した状態で、前記軸部３３０１との偏心量が最も小さい周面箇所が前記レーザ取 付け部２５１９の側部に当接するように構成されている。

【００１９】 このため、前記芯合わせの微調整に当たっては、その調整方向に応じた箇所の 前記係合孔２５１１に前記微調整用ピン３３を係合し、前記頭部３３０３の周面 を前記レーザ取付け部２５１９の側部に当接させ、該微調整用ピン３３を回転さ せて、前記脚体２５１７を変形させつつ前記レーザ取付け部２５１９を前記光軸 方向と直交する方向に平行移動させる。 即ち、前記本体部２５０１の長手方向における前記レーザ取付け部２５１９の どちらか一側の前記係合孔２５１１に前記微調整用ピン３３を係合し回転させる ことで、前記長手方向における前記半導体レーザ１９と前記コリメータレンズ２ １との芯合わせの微調整を行う。 同様に、前記長手方向と直交する方向で且つ前記ハウジング１７の底面と直交 する方向における前記レーザ取付け部２５１９のどちらか一側の前記係合孔２５ １１に前記微調整用ピン３３を係合し回転させることで、前記長手方向と前記ハ ウジング１７の底面の双方と直交する方向における前記半導体レーザ１９と前記 コリメータレンズ２１との芯合わせの微調整を行う。 以上により、前記半導体レーザ１９と前記コリメータレンズ２１との芯合わせ の微調整を、前記微調整用ピン３３を用いて、前記光軸方向と直交する２次元面 内の任意の方向について行う。

【００２０】 このとき、前記脚体２５１７が弾性変形可能に構成されている場合には、前記 微調整用ピン３３の回転により前記レーザ取付け部２５１９を芯合わせの微調整 量の分だけ平行移動させ、該レーザ取付け部２５１９の平行移動後に前記微調整 用ピン３３を前記係合孔２５１１に係合したまま残し、接着剤等により微調整用 ピン３３を係合孔２５１１に固着する。 また、前記脚体２５１７が塑性変形可能に構成されている場合には、前記微調 整用ピン３３の回転により前記レーザ取付け部２５１９を芯合わせの微調整量の 分より若干大きい量で平行移動させ、該レーザ取付け部２５１９の平行移動後に 前記微調整用ピン３３を前記係合孔２５１１から外す。 これにより、前記脚体２５１７の弾性変形の復元力で前記レーザ取付け部２５ １９が元の位置側に若干平行移動し、該脚体２５１７が塑性変形した変形状態で 前記復元が止まり、該復元の停止で、前記レーザ取付け部２５１９が芯合わせの 微調整量の分だけ平行移動した状態に保持される。 尚、前記脚体２５１７が塑性変形可能である場合、前記微調整用ピン３３の回 転により前記レーザ取付け部２５１９を平行移動させる際の、前記芯合わせの微 調整量の分より若干大きい量とは、脚体２５１７の塑性変形及び弾性変形の特性 と、前記微調整量に応じたレーザ取付け部２５１９の最終的な平行移動量との関 係を実験的に得ておくことにより決定される。

【００２１】 このような前記芯合わせの微調整においては、前記本体部２５０１に対して前 記レーザ保持部２５０５が平行移動されるのみで、該本体部２５０１が前記ハウ ジング１７及び基板２９にねじ止めで取着固定されていることから、該ハウジン グ１７と前記基板２９との相対位置は変わらない。

【００２２】 尚、前記半導体レーザ１９の端子１９０３を前記基板２９に半田付けした後に 前記芯合わせの微調整を行う場合には、前記レーザ取付け部２５１９と前記基板 ２９との間隔を広くして、その間で前記端子１９０３が変形し易いように構成し 、該基板２９に半田付けした前記端子１９０３部分に大きな負荷が加わらないよ うにすることが望ましい。 また、前記コリメータレンズ２１のピント合わせは、前記鏡枠２３を前記貫通 孔２５０９内で治具等により前記光軸方向に摺動させて行ってもよく、或は、前 記鏡枠２３の外周面に雄ねじを形成し、前記貫通孔２５０９の内周面に前記雄ね じと螺合する雌ねじを形成し、鏡枠２３を回転させることにより行ってもよい。

【００２３】 このように、本実施例の光源部構造によれば、半導体レーザ１９を保持するレ ーザ保持部２５０５を、鏡枠２３保持用の本体部２５０１と一体に形成したホル ダ２５を用いる構成としたので、例えば従来のレーザ枠等の半導体レーザ専用の 保持部材を省略して部品点数を削減し、コストの低減を図ることができる。

【００２４】 また、本実施例の光源部構造によれば、半導体レーザ１９を前記レーザ保持部 ２５０５の嵌合孔２５２１に嵌合することで、コリメータレンズ２３との大まか な芯合わせを容易に行うことができ、しかも、芯合わせの微調整により前記ハウ ジング１７と前記基板２９との相対位置が変わらないので、該ハウジング１７に 対する前記センサ１６の相対位置が変わり、書き出し位置の検出タイミングにず れが生じるという不具合を解消することができる。

【００２５】 尚、本実施例では光走査装置を例に取って説明したが、本考案は、半導体レー ザと、該半導体レーザから出力されるレーザ光を平行光線束のレーザビームに変 換するコリメータレンズとを有する光学系の光源部の構造に広く適用可能である ことは言うまでもない。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、半導体レーザと、前記半導体レーザから 出力されるレーザ光を平行光線束のレーザビームに変換するコリメータレンズと 、前記コリメータレンズを保持する鏡枠とを有する光学系の光源部の構造におい て、前記鏡枠及び前記半導体レーザを保持するホルダを設け、前記ホルダを、前 記鏡枠を保持する本体部と、前記半導体レーザを保持するレーザ保持部とで構成 し、前記レーザ保持部を、前記半導体レーザが取付けられるレーザ取付け部と、 前記本体部から突設されて前記レーザ取付け部を支持する複数の脚体とで構成し 、前記脚体を前記光軸の方向と交差する方向に変形可能に構成した。 このため、従来に比べて部品点数を削減してコストの低減を図ることができ、 且つ、半導体レーザとコリメータレンズとの大まかな芯合わせを容易に行え、し かも、周辺の部品の位置を狂わすことなく芯合わせ作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の光学系の光源部構造が適用される光走
査装置の概略構成を示す説明図である。

【図２】本考案の実施例に係る図１の光源ユニットの横
断面図である。

【図３】図１の光源ユニットの縦断面図である。

【図４】図２のホルダの正面図である。

【符号の説明】

１１ 光源ユニット １９ 半導体レーザ ２１ コリメータレンズ ２３ 鏡枠 ２５ ホルダ ２５０１ 本体部 ２５０３ ボス部 ２５０５ レーザ保持部 ２５１７ 脚体 ２５１９ レーザ取付け部 ２９ 基板 ３３ 微調整用ピン（調整部材） Ｂ レーザ光 Ｂ０ レーザビーム

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザと、 前記半導体レーザから出力されるレーザ光を平行光線束
   のレーザビームに変換するコリメータレンズと、 前記コリメータレンズを保持する鏡枠と、 を有する光学系の光源部の構造において、 前記鏡枠及び前記半導体レーザを保持するホルダを設
   け、 前記ホルダを、前記鏡枠を保持する本体部と、前記半導
   体レーザを保持するレーザ保持部とで構成し、 前記レーザ保持部を、前記半導体レーザが取付けられる
   レーザ取付け部と、前記本体部から突設されて前記レー
   ザ取付け部を支持する複数の脚体とで構成し、 前記脚体を前記光軸の方向と交差する方向に変形可能に
   構成した、 ことを特徴とする光学系の光源部構造。
2. 【請求項２】 前記本体部には、前記レーザ取付け部を
   前記光軸の方向と交差する方向に移動させる調整部材が
   着脱可能に設けられている請求項１記載の光学系の光源
   部構造。
3. 【請求項３】 前記本体部にはボス部が突設され、前記
   半導体レーザが実装される基板はこのボス部により支持
   され、前記レーザ取付け部は前記基板と前記本体部との
   間に配置されている請求項１又は２記載の光学系の光源
   部構造。