JPH08313774A - プラスチック製コリメートレンズを有するコリメ ート装置 - Google Patents

プラスチック製コリメートレンズを有するコリメ ート装置

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JPH08313774A
JPH08313774A JP11957595A JP11957595A JPH08313774A JP H08313774 A JPH08313774 A JP H08313774A JP 11957595 A JP11957595 A JP 11957595A JP 11957595 A JP11957595 A JP 11957595A JP H08313774 A JPH08313774 A JP H08313774A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラスチックの膨張作用を利用してコリメー
トレンズの焦点距離の変位を防止するコリメート装置に
おいて、コリメートレンズの焦点距離に制約されず、設
計、製造の自由度があるコリメート装置を提供する。 【構成】 中心軸上にレーザダイオード4を固定したホ
ルダ1と、ホルダ1の中心軸と同軸上に配置されたプラ
スチック製鏡筒2と、プラスチック製鏡筒の内部に、レ
ーザダイオード4のレーザ光出射方向に所定距離の位置
に固定されたプラスチック製コリメートレンズ3とを有
する。そしてプラスチック製鏡筒2は、レーザ光出射方
向と反対側に延びる鏡筒後部22が形成され、鏡筒後部
22の一端とホルダの一端とが接着剤5で固定され、温
度変化に基づくプラスチック製コリメートレンズの焦点
距離の増減とプラスチック製鏡筒の線膨張とが打ち消し
合う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザダイオードから
のレーザ光を平行光束に変換するプラスチック製コリメ
ートレンズを有するコリメート装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種コリメート装置において、
コリメートレンズは、温度変化に基づく膨張収縮により
焦点距離が変化する問題がある。特開昭63ー1240
10号公報にはこの問題点を解消したコリメート装置が
記載されている。
【0003】図5及び図6は、それぞれその公報に開示
されているコリメート装置の断面図である。図5におい
て、プラスチック製コリメートレンズ(以下、単にコリ
メートレンズと称す)43は、環状突起部44と一体に
形成され、スプリング46によって金属の筒体45に押
圧されている。金属の固定筒41は、これらスプリング
46、コリメートレンズ43および筒体45を収容し、
レーザダイオード(LD)42が筒体45と固定筒41
の端面に固定される。温度上昇によりコリメートレンズ
43の焦点距離fはΔfだけ増大する。このとき、焦点
Fは図の右側に変位しようとする。そこで、環状突起部
44の長さMを温度上昇により焦点距離fの上昇分Δf
に対応させてΔMだけ増大するように設定すれば、コリ
メートレンズ43をLD42から離れる方向(破線の位
置)に変位でき、結果として焦点Fの変位を補正でき
る。また、図6のコリメート装置は、図5の固定筒41
とスプリング46をなくして部品点数を減らしたもの
で、焦点距離fの変位を防止する原理は、図5と同じで
ある。図6において、プラスチックのコリメートレンズ
53は、環状突起部54に一体に形成され、長さAの環
状突起部54は金属の筒体55に固定されている。LD
52は、筒体55の端面に固定される。
【0004】このように従来は、プラスチックの環状突
起部44、45の温度上昇による膨張作用を利用してコ
リメートレンズのLDに対する距離の変位を生じさせる
ことで、焦点距離の変位を補正している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図5及び図6
のコリメート装置では、コリメートレンズ43、53の
焦点距離の温度による変化量Δfを補正するために、環
状突起部44と54の長さM、Aを調整しなければなら
ない。これは、長さM、Aに依存して、温度変化に対す
る焦点距離の補正量が変化するからである。すなわち、
長さM、Aが長くなると、焦点距離の補正量を大きくで
き、その長さが短いと補正量を小さくできるからであ
る。しかし、図5、図6のコリメート装置では、コリメ
ートレンズの焦点距離によって環状突起部の長さM、A
が制約される。このため、長さM、Aを自由に設定する
ことができない。したがって、コリメート装置の設計、
製造の自由度がない。
【0006】本発明の目的は、プラスチックの膨張作用
を利用してコリメートレンズの焦点距離の変位を防止す
るコリメート装置において、コリメートレンズの焦点距
離に制約されず、設計、製造の自由度があるコリメート
装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のコリメート装置
は、中心軸上にレーザダイオードを固定したホルダと、
ホルダの中心軸と同軸上に配置されたプラスチック製鏡
筒と、プラスチック製鏡筒の内部に、レーザダイオード
のレーザ光出射方向に所定距離の位置に固定されたプラ
スチック製コリメートレンズとを有する。そしてプラス
チック製鏡筒は、レーザ光出射方向と反対側に延びる鏡
筒後部が形成され、鏡筒後部の一端とホルダの一端とが
接着剤で固定され、温度変化に基づくプラスチック製コ
リメートレンズの焦点距離の増減とプラスチック製鏡筒
の線膨張とが打ち消し合うことを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明の特徴は、プラスチック製鏡筒の鏡筒後
部がレーザダイオードより後部(レーザ光出射方向と反
対側方向)に位置し、しかもその長さを、コリメートレ
ンズの焦点距離を意識せずに、自由に設定できることで
ある。鏡筒後部の長さは、焦点距離の温度変化量の補正
の度合いを決定する。すなわち、鏡筒後部の長さを大き
くすることで、補正量を大きくとることができる。しか
し、プラスチック製鏡筒の寸法と焦点距離とを別々に設
計することができるので、設計、製造自由度がある。
【0009】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。
【0010】図1は本発明の実施例のコリメート装置を
示す分解斜視図、図2は図1のコリメート装置を組み上
げたときのAA断面図である。図において、本実施例の
コリメート装置は、金属製のホルダ1と、ホルダ1に挿
入され固定されるプラスチック製鏡筒(以下、単に鏡筒
と称す)2と、鏡筒2の中に固定されるプラスチック製
コリメートレンズ(以下、単にコリメートレンズと称
す)3と、ホルダ1に固定されるレーザダイオード(以
下、LDと称す)4とを有する。
【0011】ホルダ1は、前部円筒部11と、後部円筒
部13と、これら各円筒部の間に形成されたLD固定部
12(図1)とから成る。LD固定部12には、LD4
を挿入して固定するためのLD固定穴14が中心軸上に
形成され、図3に示すように、LD固定部12の周囲に
一対の鏡筒挿入穴15が形成される。鏡筒2は、円筒部
21と一対の突出部22とを有する。円筒部21の内部
にはコリメートレンズ3が固定され、固定位置は、スト
ッパ23(図2)によって決められる。突出部22は、
ホルダ1のLD固定部12の鏡筒挿入穴15に、円筒部
21がLD固定部12に当接するまで挿入される。挿入
後、ホルダ1と鏡筒2の端面が一致するよう、ホルダ1
の後部円筒部13の長さPと鏡筒2の突出部22の長さ
Qが決められる。ホルダ1と鏡筒2の端面は、接着剤5
によって固定される。図2に示すように、鏡筒2の突出
部22は、LD4からのレーザ光の出射方向と反対側方
向の鏡筒後部である。
【0012】ホルダ1は金属製であるため、コリメート
レンズ3の温度による焦点距離の変化量に対して、、膨
張収縮量が十分小さい。コリメートレンズ3のプラスチ
ック材質は、吸水率が小さく、線膨張率も小さいものが
望ましい。また、鏡筒2の材質は、線膨張率が大きく、
成形製の良いものが良く、例えば、アクリルが適当であ
る。
【0013】鏡筒2の温度変化量をΔt、コリメートレ
ンズ3の焦点距離の温度による変化量をΔx、鏡筒2の
線膨張率をAとすると、図2に示すように、鏡筒2の端
面からコリメートレンズ3までの距離kは次のようにな
る。
【0014】 k=Δx/(A・Δt) (1) (1)式より、焦点距離の温度による変化量Δxは、距
離kと鏡筒2の長さの温度変化量Δtで決定される。本
実施例の最大の特徴は、鏡筒2の突出部22がLD4よ
り後部(レーザ光出射方向と反対側方向)に位置し、し
かもその長さSを、LD4とコリメートレンズ3との間
の焦点距離を意識せずに、自由に設定できることであ
る。長さSは、(1)式の距離kを決定するものであ
り、焦点距離の温度変化量Δxの補正の度合いを決定す
る。すなわち、長さSを大きくすることで、補正量を大
きくとることができる。しかし、長さSを変えても、焦
点距離そのものは変化しないから、鏡筒2の寸法と焦点
距離とを別々に設計することができ、設計、製造自由度
がある。なお、鏡筒2の線膨張率Aが大きいと、(1)
式より距離kを短くできる利点があり、特に鏡筒2のプ
ラスチック材料としてアクリルを使用した場合、この利
点が大きい。
【0015】図4は本発明の第2の実施例を示す断面図
である。図において、LD34を固定した金属のホルダ
31は、プラスチック製鏡筒(以下単に鏡筒と称す)3
2の内部に固定される。コリメートレンズ33は、鏡筒
32の内部にLD34と所定距離だけ離れて固定され
る。ホルダ31の端面と鏡筒32の端面とは一致し、接
着剤35で固定される。鏡筒32は、接着剤35の接着
面とLD34との間の距離Sにおいて、鏡筒後部32B
を形成する。この鏡筒後部32Bは、LD34からのレ
ーザ光の出射方向と反対側方向の鏡筒部分である。
【0016】鏡筒後部32Bの効果は、前述の実施例の
鏡筒2の突出部22の効果と同じである。温度変化量を
Δt、コリメートレンズ33の焦点距離の温度による変
化量をΔx、鏡筒32の線膨張率をAとすると、鏡筒3
2の端面からコリメートレンズ33までの距離kは、
(1)式のようになる。長さSは、(1)式の距離kを
決定するものであり、コリメートレンズ33の焦点距離
の温度変化量Δxの補正の度合いを決定する。しかも長
さSを変えても、コリメートレンズ33の焦点距離に制
約されないので、設計、製造自由度がある。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コリメートレンズの焦点距離に制約されずに、その焦点
距離の変位の補正の度合いを決定する鏡筒の長さを自由
に設定することができ、設計、製造の自由度が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のコリメート装置を示す
分解斜視図である。
【図2】図1のコリメート装置を組み上げたときのAA
断面図である。
【図3】図1のコリメート装置のホルダの右側面図であ
る。
【図4】本発明の第2の実施例のコリメート装置を示す
断面図である。
【図5】従来のコリメート装置の断面図である。
【図6】従来の別のコリメート装置の断面図である。
【符号の説明】
1 ホルダ 2 鏡筒 3 コリメートレンズ 4 レーザダイオード

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心軸上にレーザダイオードを固定した
    ホルダと、前記ホルダの中心軸と同軸上に配置されたプ
    ラスチック製鏡筒と、前記プラスチック製鏡筒の内部
    に、前記レーザダイオードのレーザ光出射方向に所定距
    離の位置に固定されたプラスチック製コリメートレンズ
    とを有し、 前記プラスチック製鏡筒は、前記レーザ光出射方向と反
    対側に延びる鏡筒後部が形成され、前記鏡筒後部の一端
    と前記ホルダの一端とが接着剤で固定され、温度変化に
    基づく前記プラスチック製コリメートレンズの焦点距離
    の増減と前記プラスチック製鏡筒の線膨張とが打ち消し
    合うことを特徴とするコリメート装置。
  2. 【請求項2】 前記プラスチック製鏡筒は、前記ホルダ
    の内側に配置されたことを特徴とする請求項1に記載さ
    れたコリメート装置。
  3. 【請求項3】 前記ホルダは、その中心軸に対して垂直
    方向な面を持つLD固定部を有し、前記LD固定部は中
    心に前記レーザダイオードを固定し、前記鏡筒後部を貫
    通する鏡筒挿入穴が形成されたことを特徴とする請求項
    2に記載されたコリメート装置。
  4. 【請求項4】 前記プラスチック製鏡筒は、前記ホルダ
    の外側に配置されたことを特徴とする請求項1に記載さ
    れたコリメート装置。
  5. 【請求項5】 前記プラスチック製鏡筒は、アクリルで
    あることを特徴とする請求項1に記載されたコリメート
    装置。
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