JPH087311B2 - 発散光源用合焦モジュール - Google Patents
発散光源用合焦モジュールInfo
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- JPH087311B2 JPH087311B2 JP1286005A JP28600589A JPH087311B2 JP H087311 B2 JPH087311 B2 JP H087311B2 JP 1286005 A JP1286005 A JP 1286005A JP 28600589 A JP28600589 A JP 28600589A JP H087311 B2 JPH087311 B2 JP H087311B2
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- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/026—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using retaining rings or springs
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- G—PHYSICS
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- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
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Description
【発明の詳細な説明】 （発明の背景） 1.（発明の分野） 本発明は一般に発散光源について使用する合焦モジュ
ール、特に、永久合焦位置に固定されるに先立ってダイ
オードの出力を集束するように調整可能なレーザーダイ
オードのための合焦モジュールに関する。
ール、特に、永久合焦位置に固定されるに先立ってダイ
オードの出力を集束するように調整可能なレーザーダイ
オードのための合焦モジュールに関する。
2.（従来技術） レーザー発光を発生させる種々の手段が従来技術にお
いて知られており、これら公知の手段としては、レーザ
ー管あるいは、連続波あるいはパルスタイプの半導体レ
ーザーダイオードのような光源がある。レーザーダイオ
ードは、レーザー管に比べて小型で軽量があるので、大
きさや重量の要件が最小に限定される用途において特に
好適である。そのような用途の一つは米国特許第4,496,
831号で説明されるような小型で軽量な携帯バーコード
スキャナーである。しかしながら、レーザーダイオード
で発生する光ビームは、光が射出中心軸に沿って外側へ
動くにつれて発散する傾向を有する。典型的なダイオー
ド光の発散角は射出軸を含む第一の平面内で10度から20
度であり、この第一の平面に対して直角な射出軸を含む
第二の平面内で40度から50度である。射出軸は、光が周
りに対称的に発散する軸として定義される。
いて知られており、これら公知の手段としては、レーザ
ー管あるいは、連続波あるいはパルスタイプの半導体レ
ーザーダイオードのような光源がある。レーザーダイオ
ードは、レーザー管に比べて小型で軽量があるので、大
きさや重量の要件が最小に限定される用途において特に
好適である。そのような用途の一つは米国特許第4,496,
831号で説明されるような小型で軽量な携帯バーコード
スキャナーである。しかしながら、レーザーダイオード
で発生する光ビームは、光が射出中心軸に沿って外側へ
動くにつれて発散する傾向を有する。典型的なダイオー
ド光の発散角は射出軸を含む第一の平面内で10度から20
度であり、この第一の平面に対して直角な射出軸を含む
第二の平面内で40度から50度である。射出軸は、光が周
りに対称的に発散する軸として定義される。
そのような角度のある発散光は、比較的輪郭が明確で
断面が長方形のビームスポットを必要とするバーコード
スキャニングの用途には適さない。レーザーダイオード
の光でそのようなビームスポットを達成するには、発散
をレンズ装置で反転させて、バーコードの読み取り位置
でその光の強度を明瞭なスポットに合焦ないしは集束さ
せることが必要である。
断面が長方形のビームスポットを必要とするバーコード
スキャニングの用途には適さない。レーザーダイオード
の光でそのようなビームスポットを達成するには、発散
をレンズ装置で反転させて、バーコードの読み取り位置
でその光の強度を明瞭なスポットに合焦ないしは集束さ
せることが必要である。
従来の技術では、発せられたレーザーダイオード光を
合焦ないしは集束するようなレンズ装置を一連の同軸の
円筒状部材の一つに装着し、円筒状部材の一つにレーザ
ーダイオードが固定されていた。ダイオードから離れて
いる部材は閉じられており、円形開口部をその中に有
し、ダイオードの発光軸及びそのダイオードを支持する
部材の中心軸と同軸をなしていた。この開口部は、上記
軸に沿ってダイオードのエミッタから離れた位置でレン
ズにより合焦ないし集光された集光ビームを射出させ
る。レンズはダイオードから離れた部材内に設けられて
いた。二個の円筒状部材間にわたして該円筒状部材の中
心軸と同軸をなすように配置された圧縮スプリングのよ
うな部材の力により、軸方向のレンズの動きが拘束され
る。このスプリングは、一端がレンズに接触し、他端が
レーザーダイオードの射出開口部を限定する座金状の面
に支えられていた。
合焦ないしは集束するようなレンズ装置を一連の同軸の
円筒状部材の一つに装着し、円筒状部材の一つにレーザ
ーダイオードが固定されていた。ダイオードから離れて
いる部材は閉じられており、円形開口部をその中に有
し、ダイオードの発光軸及びそのダイオードを支持する
部材の中心軸と同軸をなしていた。この開口部は、上記
軸に沿ってダイオードのエミッタから離れた位置でレン
ズにより合焦ないし集光された集光ビームを射出させ
る。レンズはダイオードから離れた部材内に設けられて
いた。二個の円筒状部材間にわたして該円筒状部材の中
心軸と同軸をなすように配置された圧縮スプリングのよ
うな部材の力により、軸方向のレンズの動きが拘束され
る。このスプリングは、一端がレンズに接触し、他端が
レーザーダイオードの射出開口部を限定する座金状の面
に支えられていた。
軸方向の動きを許容するために、複数の円筒状部材を
ネジ係合させていた。このネジ係合により、一方の円筒
状部材に対し他方の円筒状部材を回転させると、これら
二つの円筒状部材の相対的位置を変えることができる。
その結果、レーザーダイオードに対し相対的にレンズ装
置を中心軸に沿って動かすことができ、円筒状部材を他
の部材に対して回転することによりレーザー光の集点が
調整できた。
ネジ係合させていた。このネジ係合により、一方の円筒
状部材に対し他方の円筒状部材を回転させると、これら
二つの円筒状部材の相対的位置を変えることができる。
その結果、レーザーダイオードに対し相対的にレンズ装
置を中心軸に沿って動かすことができ、円筒状部材を他
の部材に対して回転することによりレーザー光の集点が
調整できた。
（発明が解決しようとする課題） 従来技術のレンズ装置には多くの欠点があった、その
一つは合焦ないし集束モジュールのコストであった。レ
ーザー光を合焦ないし集束し、円筒状部材間の軸運動を
行なわせるために部材上に必要なネジのために、円筒状
部材が正確に加工されねばならなかった。それは他の金
属加工技術に比べて比較的高価となり、その結果完成品
の価格を上昇させ、その価格で、合焦ないし集光モジュ
ールが販売されていた。
一つは合焦ないし集束モジュールのコストであった。レ
ーザー光を合焦ないし集束し、円筒状部材間の軸運動を
行なわせるために部材上に必要なネジのために、円筒状
部材が正確に加工されねばならなかった。それは他の金
属加工技術に比べて比較的高価となり、その結果完成品
の価格を上昇させ、その価格で、合焦ないし集光モジュ
ールが販売されていた。
従来技術の他の欠点は、レンズが直接円筒状部材の一
つの座金状の面に配置されていることである。円筒状部
材の中心軸とレンズ軸の同軸配置を揃え、維持するため
には、この座金状の表面は、対応するレンズ表面の外形
部に一致するようなテーパーを有する必要があった。座
金状表面を環状部に対して直角な面にすると、レンズ面
が座金の内周の縁部に接触することになり、レンズが傾
いたり欠け等の損傷を受ける。テーパー面はこの問題を
避けて、リング状の接触部を提供するものであるが、こ
のテーパー面は、表面の直角部を機械加工により切削し
て、比較的小さな半径の前向き環状部とするものである
ので、円筒状部材の前部の開口部は、望ましい大きさよ
りも小さくなり、レンズを通過する光を遮ってしまい、
集束スポットの強度を低減させた。開口部を通過するビ
ーム強度は、バーコードスキャニングなどの用途では重
要である。すなわち、この用途では、信頼性は、反射光
のビーム強度の鮮明性の関数である。この強度損失を保
証するために、従来技術の合焦ないし集束モジュール
は、スキャニング位置においてより鮮明に集束スポット
が形成されるように、射出軸に対して正確な位置決めが
必要であった。しかし、この精度は、非常に小さい許容
寸法を合焦ないし集束モジュール部材に要求するもので
あり、高価格できわどい寸法精度で機械加工することに
よってのみしか実現出来ない。ネジ切りされた嵌合部の
寸法も重要であり、円筒状ハウジング部材間の軸及び放
射方向の遊びの動きも防がねばならず、そうでなけれ
ば、焦点位置において強度が一様でなくなることの原因
となるレンズのミスアラインメントを生じたり、光の合
焦を鈍くしたりする欠点を伴なう。
つの座金状の面に配置されていることである。円筒状部
材の中心軸とレンズ軸の同軸配置を揃え、維持するため
には、この座金状の表面は、対応するレンズ表面の外形
部に一致するようなテーパーを有する必要があった。座
金状表面を環状部に対して直角な面にすると、レンズ面
が座金の内周の縁部に接触することになり、レンズが傾
いたり欠け等の損傷を受ける。テーパー面はこの問題を
避けて、リング状の接触部を提供するものであるが、こ
のテーパー面は、表面の直角部を機械加工により切削し
て、比較的小さな半径の前向き環状部とするものである
ので、円筒状部材の前部の開口部は、望ましい大きさよ
りも小さくなり、レンズを通過する光を遮ってしまい、
集束スポットの強度を低減させた。開口部を通過するビ
ーム強度は、バーコードスキャニングなどの用途では重
要である。すなわち、この用途では、信頼性は、反射光
のビーム強度の鮮明性の関数である。この強度損失を保
証するために、従来技術の合焦ないし集束モジュール
は、スキャニング位置においてより鮮明に集束スポット
が形成されるように、射出軸に対して正確な位置決めが
必要であった。しかし、この精度は、非常に小さい許容
寸法を合焦ないし集束モジュール部材に要求するもので
あり、高価格できわどい寸法精度で機械加工することに
よってのみしか実現出来ない。ネジ切りされた嵌合部の
寸法も重要であり、円筒状ハウジング部材間の軸及び放
射方向の遊びの動きも防がねばならず、そうでなけれ
ば、焦点位置において強度が一様でなくなることの原因
となるレンズのミスアラインメントを生じたり、光の合
焦を鈍くしたりする欠点を伴なう。
なおレーザー光発生用集束モジュールにおけるその他
の欠点は、この設計のために開口部が円形でなければな
らないことである。なぜならば、円筒状部材が合焦操作
において回転すると、他の形状の開口部では中央軸につ
いてのレーザーダイオードに関するその配置関係が維持
されなくなる。それゆえに、集束モジュールの開口部が
円形であるだけでなく、小径でなければならず、スキャ
ニング操作のための合焦強度を制限する、という別の悪
効果を持つものであった。
の欠点は、この設計のために開口部が円形でなければな
らないことである。なぜならば、円筒状部材が合焦操作
において回転すると、他の形状の開口部では中央軸につ
いてのレーザーダイオードに関するその配置関係が維持
されなくなる。それゆえに、集束モジュールの開口部が
円形であるだけでなく、小径でなければならず、スキャ
ニング操作のための合焦強度を制限する、という別の悪
効果を持つものであった。
さらに又、一つの円筒状ハウジング部材が、他部材に
関して回転する合焦過程で別の欠点に遭遇した。つま
り、レンズは回転する円筒状部材と固定スプリングの両
方に直接に接触しており、レンズは円筒状ハウジング部
材、設置スプリング、あるいはその両方に関して回転す
ることになる。この相対的な回転でレンズの中心軸がず
れる傾向にあり、レンズがハウジング部材とスプリング
に関して相対的に動くとき、レンズ表面に傷がつく、と
いう問題がある。
関して回転する合焦過程で別の欠点に遭遇した。つま
り、レンズは回転する円筒状部材と固定スプリングの両
方に直接に接触しており、レンズは円筒状ハウジング部
材、設置スプリング、あるいはその両方に関して回転す
ることになる。この相対的な回転でレンズの中心軸がず
れる傾向にあり、レンズがハウジング部材とスプリング
に関して相対的に動くとき、レンズ表面に傷がつく、と
いう問題がある。
（発明の概要） 本発明は、比較的簡単で安価な構造の高精度な合焦な
いし集束モジュールを提供することにより、従来技術で
遭遇する欠点を解消し、あるいは十分に改良する。
いし集束モジュールを提供することにより、従来技術で
遭遇する欠点を解消し、あるいは十分に改良する。
レーザーダイオードのような発散光源用の比較的安価
で軽量な集束モジュールを提供することが本発明の目的
である。
で軽量な集束モジュールを提供することが本発明の目的
である。
本発明の他の目的は、部材を他の部材に関してそれら
の中心軸周りに回転させないで光の合焦ないし集束を行
なうことが出来る合焦ないし集束モジュールを提供する
ことにある。
の中心軸周りに回転させないで光の合焦ないし集束を行
なうことが出来る合焦ないし集束モジュールを提供する
ことにある。
本発明のさらなる目的は、レンズホルダー上にレンズ
ガラスが直接設置されないような集束モジュールを提供
することにある。
ガラスが直接設置されないような集束モジュールを提供
することにある。
本発明のさらに別の目的は、円筒状部材が合焦ないし
集束を可能にし、共に集束位置で固定され、その部材間
の構造上の公差が、機械加工よりもむしろスピン成型で
部材が加工可能であるような集束モジュールを提供する
ことにある。
集束を可能にし、共に集束位置で固定され、その部材間
の構造上の公差が、機械加工よりもむしろスピン成型で
部材が加工可能であるような集束モジュールを提供する
ことにある。
本発明はまた、部材が集束レンズの角度線が周辺に調
整できるように構成されており、それにより中心軸が分
散光の中心軸と同軸をなし対称的な強度の集束が可能と
なるような集束モジュールを提供することである。
整できるように構成されており、それにより中心軸が分
散光の中心軸と同軸をなし対称的な強度の集束が可能と
なるような集束モジュールを提供することである。
さらに本発明は、集束モジュールから発する集束光
は、発光ビームの断面に従う形状と位置を有する開口部
を通過し、発光軸に関してその半径方向の位置は集束過
程中一定となるような集束モジュールを提供することに
ある。
は、発光ビームの断面に従う形状と位置を有する開口部
を通過し、発光軸に関してその半径方向の位置は集束過
程中一定となるような集束モジュールを提供することに
ある。
（課題を解決するための手段） これらの目的を達成するため、レーザーダイオードに
ついて使用される本発明の合焦ないし集束モジュールは
次のような構成となる。
ついて使用される本発明の合焦ないし集束モジュールは
次のような構成となる。
（ａ） ベースを中心位置に位置決めして受け、ダイオ
ードの軸まわりの回転を防止するようにしてダイオード
と組合わされたレーザーダイオードを受けるための第一
環状部を有する円筒状ダイオードホルダー、 （ｂ） 第一端に環状シート部を有し、ダイオードホル
ダーに対するレンズホルダーの軸まわりの回転を防止す
るように反対側の端でダイオードホルダーと組合わされ
る、ダイオードホルダー内を軸方向に滑動可能な円筒状
レンズホルダー、 （ｃ） レンズホルダーの第一端に形成された環状シー
ト内に配置された、特にレーザーダイオードについて使
用するための光学レンズアッセンブリー、 （ｄ） レンズアッセンブリーを環状シートに押しつけ
るスプリング手段、 とからなり、レンズホルダーは、レンズアッセンブリー
を通してレーザーダイオードの出力を合焦ないし集束す
るためにダイオードホルダー内で滑動でき、合焦状態の
位置に固定できる。
ードの軸まわりの回転を防止するようにしてダイオード
と組合わされたレーザーダイオードを受けるための第一
環状部を有する円筒状ダイオードホルダー、 （ｂ） 第一端に環状シート部を有し、ダイオードホル
ダーに対するレンズホルダーの軸まわりの回転を防止す
るように反対側の端でダイオードホルダーと組合わされ
る、ダイオードホルダー内を軸方向に滑動可能な円筒状
レンズホルダー、 （ｃ） レンズホルダーの第一端に形成された環状シー
ト内に配置された、特にレーザーダイオードについて使
用するための光学レンズアッセンブリー、 （ｄ） レンズアッセンブリーを環状シートに押しつけ
るスプリング手段、 とからなり、レンズホルダーは、レンズアッセンブリー
を通してレーザーダイオードの出力を合焦ないし集束す
るためにダイオードホルダー内で滑動でき、合焦状態の
位置に固定できる。
このレーザーダイオードの射出光は何も特別な集束特
性を有さないので、この合焦モジュールは一般にどんな
分散光源についてでも使用可能である。以下の説明は、
集束光源としてのレーザーダイオードに絞る。
性を有さないので、この合焦モジュールは一般にどんな
分散光源についてでも使用可能である。以下の説明は、
集束光源としてのレーザーダイオードに絞る。
円筒状レンズホルダー及びダイオードホルダーは、真
鍮などのような軽量金属で作られ、スピン成型による連
続環状品を構成するように形成できる。プラスチックな
どの他の材料も使用でき、安価な方法で所望の形状に成
型できる。それゆえに、機械加工などのような比較的高
価な製造工程は必要なくなる。
鍮などのような軽量金属で作られ、スピン成型による連
続環状品を構成するように形成できる。プラスチックな
どの他の材料も使用でき、安価な方法で所望の形状に成
型できる。それゆえに、機械加工などのような比較的高
価な製造工程は必要なくなる。
円筒状レンズホルダーとダイオードホルダー（集合的
に“円筒状部材”と呼ばれる）は、ノッチ及びキーによ
り組合わされ、円筒状部材に沿って中心軸の方向に滑動
する。ノッチ及びキーは中心軸周りの円筒状部材の相対
的回転を防ぐ。レーザーダイオードのベースとダイオー
ドホルダーとの間にも同様なノッチ及びキー機構が設け
られ、レーザーダイオードとダイオードホルダーとの間
の中心軸周りの相対的回転を防ぐ。全集束モジュールが
レーザーダイオードに関して中心軸周りに回転できない
ように複数の円筒状部材が拘束されているので、射出光
の中心軸に直角な断面に関して、集束モジュールの前端
における開口部を固定維持することが出来る。それゆえ
に、集束モジュールの開口部は、より多くの光を集束さ
せるように、射出光の断面形状に応じた形にすることが
できる。
に“円筒状部材”と呼ばれる）は、ノッチ及びキーによ
り組合わされ、円筒状部材に沿って中心軸の方向に滑動
する。ノッチ及びキーは中心軸周りの円筒状部材の相対
的回転を防ぐ。レーザーダイオードのベースとダイオー
ドホルダーとの間にも同様なノッチ及びキー機構が設け
られ、レーザーダイオードとダイオードホルダーとの間
の中心軸周りの相対的回転を防ぐ。全集束モジュールが
レーザーダイオードに関して中心軸周りに回転できない
ように複数の円筒状部材が拘束されているので、射出光
の中心軸に直角な断面に関して、集束モジュールの前端
における開口部を固定維持することが出来る。それゆえ
に、集束モジュールの開口部は、より多くの光を集束さ
せるように、射出光の断面形状に応じた形にすることが
できる。
集束モジュールでの合焦ないし集束は、中心軸方向に
沿ってダイオードホルダーに関しレンズホルダーを滑動
させることによって行なわれる。軸周りの相対的回転が
不必要であり、上述のキー機構によりこの回転は不可能
である。円筒状部材間の公差はレンズの中央軸の角度の
調整を可能にする。所望の集束が達せられた時、円筒状
部材は永続的にもう一つの部材に関して固定される。そ
の円筒状部材がどんな材料で作られているかにもよる
が、ニカワ材あるいはエポキシのような接着材による接
着、焼き付け、点熔接、超音波熔接等の固着法を含む種
々の材料及び方法を利用する数多くの方法で実行可能で
ある。
沿ってダイオードホルダーに関しレンズホルダーを滑動
させることによって行なわれる。軸周りの相対的回転が
不必要であり、上述のキー機構によりこの回転は不可能
である。円筒状部材間の公差はレンズの中央軸の角度の
調整を可能にする。所望の集束が達せられた時、円筒状
部材は永続的にもう一つの部材に関して固定される。そ
の円筒状部材がどんな材料で作られているかにもよる
が、ニカワ材あるいはエポキシのような接着材による接
着、焼き付け、点熔接、超音波熔接等の固着法を含む種
々の材料及び方法を利用する数多くの方法で実行可能で
ある。
レンズガラスはレンズアッセンブリー内に組込まれ、
支持されており、それは二つの異なる外径部を持つドー
ナッツ状をしている。レンズアッセンブリーは、レンズ
ホルダーの座金状表面のシートで接触し、この位置で支
持される。この表面は平面で、レンズアッセンブリーの
中央軸に対して直角であるので、レンズシートは従来技
術に於けるように表面をテーパー状にしなくてもよい。
支持されており、それは二つの異なる外径部を持つドー
ナッツ状をしている。レンズアッセンブリーは、レンズ
ホルダーの座金状表面のシートで接触し、この位置で支
持される。この表面は平面で、レンズアッセンブリーの
中央軸に対して直角であるので、レンズシートは従来技
術に於けるように表面をテーパー状にしなくてもよい。
レンズアッセンブリーは、圧縮された設置スプリング
が軸方向におけるシートに対してレンズアッセンブリー
を押しつけるために、レンズホルダーの中央軸に沿った
レンズホルダーに関して制止して留まっている。選択的
に、レンズアッセンブリーを、スプリングを除去して、
レンズシートに接着しても構わない。スプリングはレー
ザーダイオードのベースの一端とレンズアッセンブリー
の他端において共働しているので、レンズもダイオード
エミッタも集束動作において傷が付く危険性がない。レ
ンズアッセンブリーは、座金状シート表面から前方に伸
びているレンズホルダーの小さい方の環状部内に保持さ
れる。レンズアッセンブリーはレンズホルダーの前環状
部内に確保され、それによりレンズの中央軸とレンズホ
ルダー間の同軸関係を維持する。
が軸方向におけるシートに対してレンズアッセンブリー
を押しつけるために、レンズホルダーの中央軸に沿った
レンズホルダーに関して制止して留まっている。選択的
に、レンズアッセンブリーを、スプリングを除去して、
レンズシートに接着しても構わない。スプリングはレー
ザーダイオードのベースの一端とレンズアッセンブリー
の他端において共働しているので、レンズもダイオード
エミッタも集束動作において傷が付く危険性がない。レ
ンズアッセンブリーは、座金状シート表面から前方に伸
びているレンズホルダーの小さい方の環状部内に保持さ
れる。レンズアッセンブリーはレンズホルダーの前環状
部内に確保され、それによりレンズの中央軸とレンズホ
ルダー間の同軸関係を維持する。
本発明の前記目的及び他の特徴は、次の集束モジュー
ルの好適な実施例の詳細な説明と添付図面を参照するこ
とにより、より明かとなり、理解されよう。
ルの好適な実施例の詳細な説明と添付図面を参照するこ
とにより、より明かとなり、理解されよう。
（実施例） 詳細に図を参照する。同じ参照数字は幾つかの図面を
通じて同様あるいは同等部品とであることを示す。第2a
図及び第2b図において、本発明によって集束されるべき
分散レーザー光を提供するレーザーダイオード20が示さ
れている。
通じて同様あるいは同等部品とであることを示す。第2a
図及び第2b図において、本発明によって集束されるべき
分散レーザー光を提供するレーザーダイオード20が示さ
れている。
レーザーダイオード20は一般市場で入手可能なレーザ
ーダイオードの典型的な構造である。このように構成さ
れた通常レーザーダイオードはソニーあるいは東芝製の
非接触型L58300/L56100、あるいはソニーあるいは東芝
製の非接触型L58500を含む。
ーダイオードの典型的な構造である。このように構成さ
れた通常レーザーダイオードはソニーあるいは東芝製の
非接触型L58300/L56100、あるいはソニーあるいは東芝
製の非接触型L58500を含む。
集束モジュールの特定の実施例に対応する次の説明に
おいて示され、かつ本発明により構成された範囲は限界
として考慮されるべきものではない。与えられた範囲は
上記のレーザーダイオードでの集束モジュールの使用を
可能にする。
おいて示され、かつ本発明により構成された範囲は限界
として考慮されるべきものではない。与えられた範囲は
上記のレーザーダイオードでの集束モジュールの使用を
可能にする。
第1a図と第1b図に関して、レーザーダイオード20が、
集束を可能にする部材10Aと10Bとを結合させるネジ切り
部11を有する集束モジュール10の従来技術の実施例で示
されている。レンズガラス18はスプリング19により付勢
され、傾斜を付けられた部材10Bのシート部15に直接配
置される。そこでは又レンズガラス18よりももっと小さ
い径の円形状の発光開口部17が提供されている。従来技
術の集束モジュール10での集束操作は部材10Aに関して
部材10Bを回転することによって為される。
集束を可能にする部材10Aと10Bとを結合させるネジ切り
部11を有する集束モジュール10の従来技術の実施例で示
されている。レンズガラス18はスプリング19により付勢
され、傾斜を付けられた部材10Bのシート部15に直接配
置される。そこでは又レンズガラス18よりももっと小さ
い径の円形状の発光開口部17が提供されている。従来技
術の集束モジュール10での集束操作は部材10Aに関して
部材10Bを回転することによって為される。
第３図から第８図は本発明の集束モジュールの特定な
実施例を示す。第６図から第８図に良く示されるよう
に、本発明の集束モジュール100はダイオードホルダー3
0、レンズホルダー40そしてレンズホルダー40内の前端
に配置されるレンズアッセンブリー60を有する。
実施例を示す。第６図から第８図に良く示されるよう
に、本発明の集束モジュール100はダイオードホルダー3
0、レンズホルダー40そしてレンズホルダー40内の前端
に配置されるレンズアッセンブリー60を有する。
第3a図、第3b図、及び第3c図に関して、集束モジュー
ル100のダイオードホルダー30が示されている。ダイオ
ードホルダー30は、第3a図及び第3b図に示されるよに肉
厚構造のものが好ましく、第一環状部35と第一環状部35
よりも小径の第二環状部31を有する。代表的な実施例に
おいて、第一環状部35の内径は355ミル（9.017mm）、第
二環状部31の内径は326ミル（8.2804mm）に等しく、両
方１ミル（0.0254mm）程度の公差を持つ。
ル100のダイオードホルダー30が示されている。ダイオ
ードホルダー30は、第3a図及び第3b図に示されるよに肉
厚構造のものが好ましく、第一環状部35と第一環状部35
よりも小径の第二環状部31を有する。代表的な実施例に
おいて、第一環状部35の内径は355ミル（9.017mm）、第
二環状部31の内径は326ミル（8.2804mm）に等しく、両
方１ミル（0.0254mm）程度の公差を持つ。
ダイオードホルダー30とレンズホルダー40は通常真鍮
のような軽量金属で作られ、望ましくは標準のスピン成
型や切削技術を使用して成型されるが、又圧縮成型など
の他の既知技術によっても成型されよう。これらの部材
30及び40も又フェノール樹脂あるいは他の高衝撃強度樹
脂などの軽量剛性樹脂材でも成型可能である。
のような軽量金属で作られ、望ましくは標準のスピン成
型や切削技術を使用して成型されるが、又圧縮成型など
の他の既知技術によっても成型されよう。これらの部材
30及び40も又フェノール樹脂あるいは他の高衝撃強度樹
脂などの軽量剛性樹脂材でも成型可能である。
第3a図はダイオードホルダー30の前面あるいは放射面
を示し、ダイオードホルダーの筒型形状が最初、空洞で
あることを示す。第一環状部35の側壁の厚みは、例え
ば、６ミル（0.152mm）に等しく、第一環状部35の直径
に比べて比較的厚みがある。横断面図は６ミル（0.1524
mm）程度の同様の肉厚を有する第二環状部31を示し、第
二環状部31の直径に比較して比較的肉厚である。第一環
状部35と第二環状部31は傾斜した座金状表面を介して結
合し、その放射方向の表面は６ミル（0.152mm）程度の
幅を有し、20ミル（0.508mm）程度軸方向に伸張してい
る。
を示し、ダイオードホルダーの筒型形状が最初、空洞で
あることを示す。第一環状部35の側壁の厚みは、例え
ば、６ミル（0.152mm）に等しく、第一環状部35の直径
に比べて比較的厚みがある。横断面図は６ミル（0.1524
mm）程度の同様の肉厚を有する第二環状部31を示し、第
二環状部31の直径に比較して比較的肉厚である。第一環
状部35と第二環状部31は傾斜した座金状表面を介して結
合し、その放射方向の表面は６ミル（0.152mm）程度の
幅を有し、20ミル（0.508mm）程度軸方向に伸張してい
る。
第3b図に関し、実施例において、第一環状部35は軸方
向に、例えば、125ミル（3.175mm）程度伸張している。
第一環状部35と第二環状部31の正味長さであるダイオー
ドホルダー30の全長さは325ミル（8.255mm）程度であ
る。
向に、例えば、125ミル（3.175mm）程度伸張している。
第一環状部35と第二環状部31の正味長さであるダイオー
ドホルダー30の全長さは325ミル（8.255mm）程度であ
る。
第一環状部35周り等間隔に径内部に広がる一連の凹み
が、第3a図、第3b図、第3c図に一連のパンチ34、36、そ
して37として示されている。これらのパンチ34、36、37
は標準切断あるいは打ち抜き技術で成型され、切断部34
a、36a、37aはパンチの後方部に沿って円形に広がり、
第3a図のパンチ36で最も明確に示されている。これらの
切断部34a、36a、37aは、さらに集束モジュール100内の
レーザーダイオード20のベース21の保持限界を規定する
ための停止装置として働く。集束モジュール100とレー
ザーダイオード20間の正しい軸配置を達成するために、
切断部34a、36a、37aと第一環状部35の後方軸方向端と
の距離が均等で、好ましくはダイオード20のベース21の
軸方向の長さに等しく、一般的に、実施例では、１ミル
（0.0254mm）の公差で46ミル（1.168mm）程度である。
が、第3a図、第3b図、第3c図に一連のパンチ34、36、そ
して37として示されている。これらのパンチ34、36、37
は標準切断あるいは打ち抜き技術で成型され、切断部34
a、36a、37aはパンチの後方部に沿って円形に広がり、
第3a図のパンチ36で最も明確に示されている。これらの
切断部34a、36a、37aは、さらに集束モジュール100内の
レーザーダイオード20のベース21の保持限界を規定する
ための停止装置として働く。集束モジュール100とレー
ザーダイオード20間の正しい軸配置を達成するために、
切断部34a、36a、37aと第一環状部35の後方軸方向端と
の距離が均等で、好ましくはダイオード20のベース21の
軸方向の長さに等しく、一般的に、実施例では、１ミル
（0.0254mm）の公差で46ミル（1.168mm）程度である。
第一環状部35は、又第3a図から3c図で示されるように
第一環状部の長さに沿って軸方向に伸びる内方の凹みあ
るいは溝32を有し、軸方向に伸びている溝32を明確に示
す第3c図で最も明瞭に示されている。溝32は向心方向に
伸びているので、その最内側伸張は、第二環状部31の内
半径、326ミル（8.280mm）程度、とほぼ同半径距離を持
つ。溝32は、レーザーダイオード20のベース21の長さ軸
方向に伸張している第2a図と第2b図に示されたノッチ24
と共働し、それにより、ダイオード20がダイオードホル
ダー30内に保持される時、ダイオードホルダー30の中央
軸に関するダイオード20の回転を防ぐ。第3a、3b、3c図
に戻って、内側溝32はプレス加工によりホルダー内にプ
レスされるか、またはダイオードホルダー内に打ち出さ
れる。
第一環状部の長さに沿って軸方向に伸びる内方の凹みあ
るいは溝32を有し、軸方向に伸びている溝32を明確に示
す第3c図で最も明瞭に示されている。溝32は向心方向に
伸びているので、その最内側伸張は、第二環状部31の内
半径、326ミル（8.280mm）程度、とほぼ同半径距離を持
つ。溝32は、レーザーダイオード20のベース21の長さ軸
方向に伸張している第2a図と第2b図に示されたノッチ24
と共働し、それにより、ダイオード20がダイオードホル
ダー30内に保持される時、ダイオードホルダー30の中央
軸に関するダイオード20の回転を防ぐ。第3a、3b、3c図
に戻って、内側溝32はプレス加工によりホルダー内にプ
レスされるか、またはダイオードホルダー内に打ち出さ
れる。
第4a図、4b図、第4c図に関して、集束モジュールのレ
ンズホルダー40が、第4a図、第4b図において最も良く示
されており、レンズホルダー40はフランジ部41と、その
フランジ部41より半径の小さい後方環状部41Aと、そし
てその後方環状部よりも半径の小さい前方環状部43とを
有する。後方環状部41Aと前方環状部43を結合する放射
状に配置された座金状表面は第７図に示され、下述され
るようにレンズアッセンブリー60用のシート表面を形成
する。レンズホルダー40の前端部は、発せられたレーザ
ー光が通過する開口部45を有する閉じた円盤状表面44で
あり、その開口部はレーザー光ビームの横断面形状に対
応する形状をしている。この形状は一般に、限定されな
いが楕円形状のような、長楕円形である。第4a図におい
て、フランジ41の三ケ所の切り欠き部46、47、48が示さ
れており、それらの機能については下述される。第4a図
の中央軸に沿った投影法で、これらの切り欠きの直線部
中点は後方環状部41Aの外表面に接する。第4b図にも示
されているが、そこでは切り欠き46はフランジ41の切断
部と第4b図の特定断面における後方環状部と一致する。
フランジ41はさらに放射状に伸張するノッチ49を有し、
それは第4a図に見られるように放射状内部に伸びてお
り、その伸張の最内径はほとんど後方環状部41aの外形
に等しい。第4c図に示されているレンズホルダー40の第
二実施例において、切り欠き46、47、48、及びノッチ49
は座金状表面突起に接近するが、それに接することはな
い。
ンズホルダー40が、第4a図、第4b図において最も良く示
されており、レンズホルダー40はフランジ部41と、その
フランジ部41より半径の小さい後方環状部41Aと、そし
てその後方環状部よりも半径の小さい前方環状部43とを
有する。後方環状部41Aと前方環状部43を結合する放射
状に配置された座金状表面は第７図に示され、下述され
るようにレンズアッセンブリー60用のシート表面を形成
する。レンズホルダー40の前端部は、発せられたレーザ
ー光が通過する開口部45を有する閉じた円盤状表面44で
あり、その開口部はレーザー光ビームの横断面形状に対
応する形状をしている。この形状は一般に、限定されな
いが楕円形状のような、長楕円形である。第4a図におい
て、フランジ41の三ケ所の切り欠き部46、47、48が示さ
れており、それらの機能については下述される。第4a図
の中央軸に沿った投影法で、これらの切り欠きの直線部
中点は後方環状部41Aの外表面に接する。第4b図にも示
されているが、そこでは切り欠き46はフランジ41の切断
部と第4b図の特定断面における後方環状部と一致する。
フランジ41はさらに放射状に伸張するノッチ49を有し、
それは第4a図に見られるように放射状内部に伸びてお
り、その伸張の最内径はほとんど後方環状部41aの外形
に等しい。第4c図に示されているレンズホルダー40の第
二実施例において、切り欠き46、47、48、及びノッチ49
は座金状表面突起に接近するが、それに接することはな
い。
レンズホルダー40の長楕円形開口部45はレンズホルダ
ー40の中央軸と直線をなすその中心点を有する。長楕円
形開口部45の半長軸線は、ノッチ49を二等分し、第4a図
の平面図におけるフランジ41の切り欠き46も二等分す
る。使用される特定レーザーダイオードにもよるが、実
施例における長楕円形開口部45の半長軸線は、約160ミ
ル（4.064mm）で半短軸線は、約35から50ミル（0.889か
ら1.27mm）となる。
ー40の中央軸と直線をなすその中心点を有する。長楕円
形開口部45の半長軸線は、ノッチ49を二等分し、第4a図
の平面図におけるフランジ41の切り欠き46も二等分す
る。使用される特定レーザーダイオードにもよるが、実
施例における長楕円形開口部45の半長軸線は、約160ミ
ル（4.064mm）で半短軸線は、約35から50ミル（0.889か
ら1.27mm）となる。
レンズホルダー40は第６図にも示されるようにダイオ
ードホルダー30内に保持される。保持を確実にするため
に、レンズホルダー40の閉前端44は、第二環状部31によ
り限定されるダイオードホルダー30の対向端の円形開口
部に向かって第一環状部35によって限定されるダイオー
ドホルダーの円形開口部内へ同軸的に移動される。レン
ズホルダー40の後方環状部41aはダイオードホルダー30
の第二環状部31よりも境界的にのみ小さい外形を有し、
それによりダイオードホルダー30とレンズホルダー40が
摩擦嵌合され、両者の同軸位置が維持される。ダイオー
ドホルダー30の第一環状部35がレンズホルダー40のフラ
ンジ41（第６図に示されていない）を保持する。フラン
ジ41は第一環状部35の径よりも境界的に小さい径を有す
るので嵌合可能となる。しかしながら、フランジ41はダ
イオードホルダー30の第二環状部31よりも大きい径を有
するので、そのフランジ41がダイオードホルダー30の座
金状表面33と接触する時には、ダイオードホルダー30に
よりレンズホルダー40の軸方向におけるさらなる嵌合を
防ぐ。フランジ41は、フランジ41上の切り欠き46、47、
48（第６図に示されていない）により、第一環状部材の
パンチ34、36、37（第６図に示されていない）を通過し
て軸方向に自由に移動できる。
ードホルダー30内に保持される。保持を確実にするため
に、レンズホルダー40の閉前端44は、第二環状部31によ
り限定されるダイオードホルダー30の対向端の円形開口
部に向かって第一環状部35によって限定されるダイオー
ドホルダーの円形開口部内へ同軸的に移動される。レン
ズホルダー40の後方環状部41aはダイオードホルダー30
の第二環状部31よりも境界的にのみ小さい外形を有し、
それによりダイオードホルダー30とレンズホルダー40が
摩擦嵌合され、両者の同軸位置が維持される。ダイオー
ドホルダー30の第一環状部35がレンズホルダー40のフラ
ンジ41（第６図に示されていない）を保持する。フラン
ジ41は第一環状部35の径よりも境界的に小さい径を有す
るので嵌合可能となる。しかしながら、フランジ41はダ
イオードホルダー30の第二環状部31よりも大きい径を有
するので、そのフランジ41がダイオードホルダー30の座
金状表面33と接触する時には、ダイオードホルダー30に
よりレンズホルダー40の軸方向におけるさらなる嵌合を
防ぐ。フランジ41は、フランジ41上の切り欠き46、47、
48（第６図に示されていない）により、第一環状部材の
パンチ34、36、37（第６図に示されていない）を通過し
て軸方向に自由に移動できる。
確保されたレンズホルダー40は、ダイオードホルダー
30の第一環状部35内の溝32と共働するレンズホルダー40
のフランジ41内のノッチ49のために、ダイオードホルダ
ー30に関しての中央軸周りの回転が防止される。
30の第一環状部35内の溝32と共働するレンズホルダー40
のフランジ41内のノッチ49のために、ダイオードホルダ
ー30に関しての中央軸周りの回転が防止される。
第4a、4b、4c図に戻り、レンズホルダー40は上記のご
とく実施例の後述同様相対的寸法を持つ。フランジ41の
後方環状部41A及び前方環状部43の厚みは６ミル（0.152
4mm）程度。シート表面42の表面幅は約37ミル（0.9398m
m）で、１ミル（0.0254mm）の公差である。シート表面4
2は環状部41A、43での接触点における曲がりを除いて中
央軸に対して直角である。前方環状部43の内径は、公差
１ミル（0.0254mm）程度で、250.5ミル（6.3627mm）程
度である。後方環状部41Aの外径は、公差0.5ミル（0.01
27mm）程度で、324.8ミル（8.2499mm）程度である。フ
ランジ41の外径は、公差0.5ミル（0.0127mm）で、352.5
ミル（8.9535mm）程度である。後方環状部41Aの長さは
公差１ミル（0.0254mm）で約262ミル（6.6548mm）であ
る。前方環状部43の長さは公差１ミル（0.0254mm）で約
66ミル（1.6764mm）である。
とく実施例の後述同様相対的寸法を持つ。フランジ41の
後方環状部41A及び前方環状部43の厚みは６ミル（0.152
4mm）程度。シート表面42の表面幅は約37ミル（0.9398m
m）で、１ミル（0.0254mm）の公差である。シート表面4
2は環状部41A、43での接触点における曲がりを除いて中
央軸に対して直角である。前方環状部43の内径は、公差
１ミル（0.0254mm）程度で、250.5ミル（6.3627mm）程
度である。後方環状部41Aの外径は、公差0.5ミル（0.01
27mm）程度で、324.8ミル（8.2499mm）程度である。フ
ランジ41の外径は、公差0.5ミル（0.0127mm）で、352.5
ミル（8.9535mm）程度である。後方環状部41Aの長さは
公差１ミル（0.0254mm）で約262ミル（6.6548mm）であ
る。前方環状部43の長さは公差１ミル（0.0254mm）で約
66ミル（1.6764mm）である。
第5a図、第5b図に関して、集束モジュール100の設置
スプリング28がレーザーダイオード20のベースとの共働
を示している。設置スプリング28はダイオード20の円筒
状延長部22を保持する。設置スプリング28は円筒状延長
部22よりも比較的小さい非拡張径を有し、レーザーダイ
オード20を保持する設置スプリング28の部分はダイオー
ド20のベース21上に内向性の力を提供し、設置スプリン
グ28の非保持部はその長さ方向に沿ってテーパー形状を
なす。設置スプリング28が円筒状延長部22を完全に確保
するので、設置スプリング28の一端はレーザーダイオー
ド20のベース21の棚部23に留まる。
スプリング28がレーザーダイオード20のベースとの共働
を示している。設置スプリング28はダイオード20の円筒
状延長部22を保持する。設置スプリング28は円筒状延長
部22よりも比較的小さい非拡張径を有し、レーザーダイ
オード20を保持する設置スプリング28の部分はダイオー
ド20のベース21上に内向性の力を提供し、設置スプリン
グ28の非保持部はその長さ方向に沿ってテーパー形状を
なす。設置スプリング28が円筒状延長部22を完全に確保
するので、設置スプリング28の一端はレーザーダイオー
ド20のベース21の棚部23に留まる。
第７図は集束モジュール100に配置された集束モジュ
ール100のレンズアッセンブリー60を示す。第７図に
は、第６図に関連して上述されたようにダイオードホル
ダー30内に保持されているレンズホルダー40が示されて
いる。集束レンズガラス63はレンズアッセンブリー60の
欠くことの出来ない部分であり、集束レンズ63の中央軸
はレンズアッセンブリー60の中央軸に関して同軸に配置
されている。そのようなレンズアッセンブリーは一般に
入手可能であり、コダック製のモデルＡ−365が好適実
施例において採用されている。レンズアッセンブリー60
は、レンズホルダー40の後方環状部41Aよりも小さい
が、前方環状部43よりも大きい外径を有し、レンズアッ
センブリー60の前面64は、レンズアッセンブリー60の軸
方向を停止させるシート表面42上に留まる。レンズアッ
センブリー60の外延リング62は前方環状部43よりも境界
的にだけ小さい外径を有し、それにより、レンズホルダ
ー40に関してレンズアッセンブリー60の放射方向のずれ
を防止し、集束レンズアッセンブリー60、ダイオードホ
ルダー30及びレンズホルダー40の同軸位置決めを達成す
る。
ール100のレンズアッセンブリー60を示す。第７図に
は、第６図に関連して上述されたようにダイオードホル
ダー30内に保持されているレンズホルダー40が示されて
いる。集束レンズガラス63はレンズアッセンブリー60の
欠くことの出来ない部分であり、集束レンズ63の中央軸
はレンズアッセンブリー60の中央軸に関して同軸に配置
されている。そのようなレンズアッセンブリーは一般に
入手可能であり、コダック製のモデルＡ−365が好適実
施例において採用されている。レンズアッセンブリー60
は、レンズホルダー40の後方環状部41Aよりも小さい
が、前方環状部43よりも大きい外径を有し、レンズアッ
センブリー60の前面64は、レンズアッセンブリー60の軸
方向を停止させるシート表面42上に留まる。レンズアッ
センブリー60の外延リング62は前方環状部43よりも境界
的にだけ小さい外径を有し、それにより、レンズホルダ
ー40に関してレンズアッセンブリー60の放射方向のずれ
を防止し、集束レンズアッセンブリー60、ダイオードホ
ルダー30及びレンズホルダー40の同軸位置決めを達成す
る。
第８図に関して、上記のように、ダイオードホルダー
30は保持されたダイオード20に関して回転できなく、保
持されたレンズホルダー40もダイオードホルダー30に関
して回転できない。それゆえに、長楕円形開口部45はレ
ーザーダイオード20に関して軸周りに回転せず、発せら
れたレーザー光の断面はほとんど開口部45と一致する。
30は保持されたダイオード20に関して回転できなく、保
持されたレンズホルダー40もダイオードホルダー30に関
して回転できない。それゆえに、長楕円形開口部45はレ
ーザーダイオード20に関して軸周りに回転せず、発せら
れたレーザー光の断面はほとんど開口部45と一致する。
レーザーダイオード20の集束モジュール100内に納め
られるとき、設置スプリング28がレンズアッセンブリー
60に対して圧縮され、シート表面42に対して軸方向にそ
れを押しつける。シート表面に対するその前方向の力
は、レンズホルダー40のフランジ41によってダイオード
ホルダー30の座金状表面33においてダイオードホルダー
30に伝送される。これはレーザーダイオード20のベース
21に関してダイオードホルダー30における前方軸方向力
となり、故に、ダイオードホルダー30内のレーザーダイ
オード20を保持するために力（F1及びF2で示されてい
る）が、圧縮設置スプリング28の力を支えるために閉前
端44において提供される。その力がダイオードホルダー
30の第一環状部35上のパンチ34、36、37で限定されるよ
うに、レーザーダイオード20のベース21の保持を最大に
する時、接着が、レーザーダイオード20のベース21が保
持される位置で行なわれ、硬化する、それによりレーザ
ーダイオード20のベース21がダイオードホルダー30に付
着される。
られるとき、設置スプリング28がレンズアッセンブリー
60に対して圧縮され、シート表面42に対して軸方向にそ
れを押しつける。シート表面に対するその前方向の力
は、レンズホルダー40のフランジ41によってダイオード
ホルダー30の座金状表面33においてダイオードホルダー
30に伝送される。これはレーザーダイオード20のベース
21に関してダイオードホルダー30における前方軸方向力
となり、故に、ダイオードホルダー30内のレーザーダイ
オード20を保持するために力（F1及びF2で示されてい
る）が、圧縮設置スプリング28の力を支えるために閉前
端44において提供される。その力がダイオードホルダー
30の第一環状部35上のパンチ34、36、37で限定されるよ
うに、レーザーダイオード20のベース21の保持を最大に
する時、接着が、レーザーダイオード20のベース21が保
持される位置で行なわれ、硬化する、それによりレーザ
ーダイオード20のベース21がダイオードホルダー30に付
着される。
付着されたレーザーダイオード20で、圧縮された設置
スプリング28が、フランジ41がダイオードホルダー30の
座金状表面33上に当たるまで、レンズホルダー40の前方
軸方向に押し動かす。通電させたレーザーダイオード20
で、軸構成で発せられた光はレンズアッセンブリー60を
通過し、長楕円形開口部45を通過する。集束は、レンズ
ホルダー40の閉前端44における力（第８図のF1及びF2）
を再び加えることにより調整でき、それにより、レンズ
ホルダー40とレンズアッセンブリー60をダイオードホル
ダー30に関して後方軸方向に滑動させる。集束が達成さ
れると、力F1とF2は、円筒状部材内の発光の中央軸を集
中的にレンズの中央軸に一致させる公差のため少し調整
されよう、それにより対称的な強度パターンが達成され
る。一度達成されると、上記のような接着が、ダイオー
ドホルダー30及びレンズホルダー40が接触する位置で行
なわれ、硬化する、その後、力を取り除き、正確な集束
動作が維持される。
スプリング28が、フランジ41がダイオードホルダー30の
座金状表面33上に当たるまで、レンズホルダー40の前方
軸方向に押し動かす。通電させたレーザーダイオード20
で、軸構成で発せられた光はレンズアッセンブリー60を
通過し、長楕円形開口部45を通過する。集束は、レンズ
ホルダー40の閉前端44における力（第８図のF1及びF2）
を再び加えることにより調整でき、それにより、レンズ
ホルダー40とレンズアッセンブリー60をダイオードホル
ダー30に関して後方軸方向に滑動させる。集束が達成さ
れると、力F1とF2は、円筒状部材内の発光の中央軸を集
中的にレンズの中央軸に一致させる公差のため少し調整
されよう、それにより対称的な強度パターンが達成され
る。一度達成されると、上記のような接着が、ダイオー
ドホルダー30及びレンズホルダー40が接触する位置で行
なわれ、硬化する、その後、力を取り除き、正確な集束
動作が維持される。
第1a図は従来技術において実施されたレーザーダイオー
ドのベース上に設置された集束モジュールの側断面図、
第1b図は第1a図における線1b−1bに沿って取られた第1a
図の集束モジュールの前面図、第2a図は従来型のレーザ
ーダイオードの側立面図、第2b図は第2a図の線2b−2bに
沿って取られた第2a図のレーザーダイオードの前面図、
第3a図は本発明による集束モジュールのダイオードホル
ダーの前面図、第3b図は第3a図の線3b−3bに沿って取ら
れた第3a図のダイオードホルダーの側面図、第3c図は第
3a図の線3c−3cで取られた第3a図のダイオードホルダー
の部分側面図、第4a図は本発明による集束モジュールの
レンズホルダーの前面図、第4b図は第4a図の線4b−4bに
沿って取られた集束モジュールのレンズホルダーの側断
面図、第4c図は第4a図のものと同様のレンズホルダーの
もう一つの実施例の前面図、第5a図は設置スプリング内
に嵌められレーザーダイオードの側面図、第5b図は第5a
図の線5b−5bで切り取った第5a図の設置スプリング内に
嵌め込まれたレーザーダイオードの前面図、第６図はダ
イオードホルダーとその中に嵌め込まれたレンズホルダ
ーを示す本発明の集束モジュールの部分断面側面図、第
７図はダイオードホルダーとレンズホルダーで保持され
ているレンズとを示す本発明の集束モジュールの部分断
面側面図、第８図はレーザーダイオードが内蔵の完全に
組み立てられた集束モジュールの動作の切り欠き側面
図。 10、100……集束モジュール、 11……ネジ付きインターフェース、 15……傾斜シート部、 17……開口部、 18……レンズガラス、 19……スプリング、 20……レーザーダイオード、 21……ベース、 22……円筒状延長部、 23……棚部、 24……ノッチ、 28……位置止めスプリング、 30……ダイオードホルダー、 31……第二環状部、 32……溝、 33……傾斜座金状表面、 34、36、37……パンチ、 34a、36a、37a……切断部、 35……第一環状部、 40……レンズホルダー、 41……フランジ部、 41a……後方環状部、 42……シート表面、 43……前方環状部、 44……閉板状表面、 45……楕円形開口部、 46、47、48……切り欠き、 60……レンズアッセンブリー、 62……リング延長部、 63……集束レンズ、 64……前面。
ドのベース上に設置された集束モジュールの側断面図、
第1b図は第1a図における線1b−1bに沿って取られた第1a
図の集束モジュールの前面図、第2a図は従来型のレーザ
ーダイオードの側立面図、第2b図は第2a図の線2b−2bに
沿って取られた第2a図のレーザーダイオードの前面図、
第3a図は本発明による集束モジュールのダイオードホル
ダーの前面図、第3b図は第3a図の線3b−3bに沿って取ら
れた第3a図のダイオードホルダーの側面図、第3c図は第
3a図の線3c−3cで取られた第3a図のダイオードホルダー
の部分側面図、第4a図は本発明による集束モジュールの
レンズホルダーの前面図、第4b図は第4a図の線4b−4bに
沿って取られた集束モジュールのレンズホルダーの側断
面図、第4c図は第4a図のものと同様のレンズホルダーの
もう一つの実施例の前面図、第5a図は設置スプリング内
に嵌められレーザーダイオードの側面図、第5b図は第5a
図の線5b−5bで切り取った第5a図の設置スプリング内に
嵌め込まれたレーザーダイオードの前面図、第６図はダ
イオードホルダーとその中に嵌め込まれたレンズホルダ
ーを示す本発明の集束モジュールの部分断面側面図、第
７図はダイオードホルダーとレンズホルダーで保持され
ているレンズとを示す本発明の集束モジュールの部分断
面側面図、第８図はレーザーダイオードが内蔵の完全に
組み立てられた集束モジュールの動作の切り欠き側面
図。 10、100……集束モジュール、 11……ネジ付きインターフェース、 15……傾斜シート部、 17……開口部、 18……レンズガラス、 19……スプリング、 20……レーザーダイオード、 21……ベース、 22……円筒状延長部、 23……棚部、 24……ノッチ、 28……位置止めスプリング、 30……ダイオードホルダー、 31……第二環状部、 32……溝、 33……傾斜座金状表面、 34、36、37……パンチ、 34a、36a、37a……切断部、 35……第一環状部、 40……レンズホルダー、 41……フランジ部、 41a……後方環状部、 42……シート表面、 43……前方環状部、 44……閉板状表面、 45……楕円形開口部、 46、47、48……切り欠き、 60……レンズアッセンブリー、 62……リング延長部、 63……集束レンズ、 64……前面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/18 (56)参考文献 特開 昭57−109910（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−171636（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−71816（ＪＰ，Ａ)
Claims (27)
- 【請求項１】非放射対照断面を有するレーザービームを
発するためのレーザーダイオードを含むレーザーダイオ
ードアッセンブリーと併用するための合焦モジュールに
おいて、 （ａ） 前記レーザーダイオードアッセンブリーを受け
るための第一環状部を限定する第一開口端と、前記環状
部よりも小さい直径の第二環状部を限定する第二開口端
を備え、前記レーザーダイオードアッセンブリーを共心
円的に受けるように配置され、且つレーザービーム断面
の相対的な方位を定めて、前記レーザーダイオードアッ
センブリーの軸方向の動きと回転を防止する、前記レー
ザーダイオードアッセンブリーのための円筒状アッセン
ブリーホルダー、 （ｂ） 前記円筒状アッセンブリーホルダー内で共軸
的、且つ同心円的に滑動するように設けられ、前記第二
開口端から、前記円周状アッセンブリーホルダーの前記
第二環状部の直径より僅かに小さい直径の第一環状部を
限定する開口端とそして開口部を持ちレンズホルダーの
前記第一環状部よりも小さい直径の第二環状部を限定す
る閉口端とを有し、前記開口端には前記アッセンブリー
ホルダーに対する回転を防止するため前記アッセンブリ
ーホルダーと共働する手段を備えたレンズホルダー、 （ｃ） 前記レンズホルダーの前記第一、第二環状部と
接合するシート部内に装着されて前記レーザーダイオー
ドアッセンブリーとともに特に使用される光学レンズア
ッセンブリー、 （ｄ） 前記レンズアッセンブリーを前記シート部に係
合するように軸方向の力を提供する手段、 とが設けられ、前記アッセンブリーホルダーに対して前
記レンズホルダーを合焦状態に固定する前に、前記レン
ズホルダーを軸方向に動かし、前記アッセンブリーホル
ダー内で位置決めして、前記レーザービームが前記レン
ズアッセンブリーと前記開口部を通過した後のレーザー
ビームを合焦状態にすることができるように構成された
ことを特徴とする合焦モジュール。 - 【請求項２】前記レーザーダイオードアッセンブリー
は、平らな端部に設けた開口部を有する円筒状容器であ
り、この開口部を通して前記レーザービームが通過する
ようになったことを特徴とする請求項１に記載の合焦モ
ジュール。 - 【請求項３】前記円筒状アッセンブリーホルダーの前記
第一環状部は、前記レーザーダイオードアッセンブリー
の受け入れを制限するための内向きに延びる窪みを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の合焦モジュール。 - 【請求項４】前記内向きに延びる窪みは、前記第一環状
部の周に沿って等距離の点で打ち抜きを行なって前記第
一環状部を剪断することにより成型されることを特徴と
する請求項３に記載の合焦モジュール。 - 【請求項５】前記シート部は前記部分と直角をなすこと
を特徴とする請求項１に記載の合焦モジュール。 - 【請求項６】前記円筒状アッセンブリーホルダーの前記
第一及び第二環状部は、前記第一及び第二環状部と直角
をなす一体壁部材により接合されていることを特徴とす
る請求項１に記載の合焦モジュール。 - 【請求項７】前記円筒状アッセンブリーホルダーはレン
ズホルダーの前記第一開口端周りに伸びているフランジ
に形成された対応するノッチと嵌合するための前記円筒
状アッセンブリーホルダーの前記第一環状部の長さに沿
って軸方向に伸びている半径方向内向きの溝から構成さ
れることを特徴とする請求項１に記載の合焦モジュー
ル。 - 【請求項８】軸方向の力を提供する前記手段は第一、第
二端を有するスプリング手段から成ることを特徴とする
請求項１に記載の合焦モジュール。 - 【請求項９】前記スプリング手段の第一端は前記レーザ
ーダイオードアッセンブリーに接触し、前記スプリング
の第二端は前記レンズアッセンブリーに接触することを
特徴とする請求項８に記載の合焦モジュール。 - 【請求項１０】前記スプリング手段の前記第一端は前記
レーザーダイオードアッセンブリーのベース部に係合
し、前記スプリング手段は、前記合焦モジュールが組み
立てられた時、圧縮状態となることを特徴とする請求項
９に記載の合焦モジュール。 - 【請求項１１】前記スプリング手段は、前記スプリング
の第二端方向に向かって軸方向に径が連続的に減少して
先細りになっているスプリングであることを特徴とする
請求項10に記載の合焦モジュール。 - 【請求項１２】前記レンズホルダーの前記開口部は前記
レーザーダイオードアッセンブリーからの光を発するた
め長楕円形を有することを特徴とする請求項１に記載の
合焦モジュール。 - 【請求項１３】前記レンズホルダーの前記開口部は長方
形を有することを特徴とする請求項12に記載の合焦モジ
ュール。 - 【請求項１４】前記アッセンブリーホルダー及び前記レ
ンズホルダーは金属材料で造られていることを特徴とす
る請求項１に記載の合焦モジュール。 - 【請求項１５】前記金属材料は真鍮、アルミニウムそし
て軽量鋼から成るグループから選択されることを特徴と
する請求項14に記載の合焦モジュール。 - 【請求項１６】前記アッセンブリーホルダー及び前記レ
ンズホルダーは熱可塑性材料から成型されることを特徴
とする請求項１に記載の合焦モジュール。 - 【請求項１７】前記アッセンブリーホルダーは合焦状態
で前記レンズホルダーに溶接、半田、接着あるいはそれ
に類する方法で固定されることを特徴とする請求項１に
記載の合焦モジュール。 - 【請求項１８】前記レーザーダイオードアッセンブリー
は前記アッセンブリーホルダーに折曲げ、焼き付け、溶
接、半田付け、接着あるいはそれに類する方法で固定さ
れることを特徴とする請求項１に記載の合焦モジュー
ル。 - 【請求項１９】前記レーザーダイオードアッセンブリー
は、前記アッセンブリーホルダーに対する前記レーザー
ダイオードアッセンブリーの回転を防ぐため前記アッセ
ンブリーホルダーの前記第一環状部と共働する手段を有
するベース部を有し、この共働手段は前記アッセンブリ
ーホルダー内の前記溝に対応する軸方向のノッチから成
ることを特徴とする請求項７に記載の合焦モジュール。 - 【請求項２０】前記アッセンブリーホルダー及び前記レ
ンズホルダーは、前記レーザーダイオードアッセンブリ
ーから発せられた光の合焦を達成するために前記アッセ
ンブリーホルダーと前記レンズホルダーの中心軸に沿っ
て前記アッセンブリーホルダーに関して前記レンズホル
ダーの調整が出来るように摩擦係合されていることを特
徴とする請求項１に記載の合焦モジュール。 - 【請求項２１】レーザーダイオードから発せられたレー
ザービームを合焦する方法において、 （ａ） 開口端と閉口端とを有し、前記閉口端には開口
部が形成された第二円筒状ハウジング部材と、前記第二
ハウジング部材を摩擦的に中に受け入れる二つの開口端
を有する第一円筒状ハウジング部材とを、前記閉口端が
前記第一ハウジング部材から遠い側に位置するように組
合せ、前記第二ハウジング部材には前記閉口端に近接し
た位置に光学レンズ部品を装着する段階、 （ｂ） 前記第一ハウジング部材内にレーザーダイオー
ドアッセンブリーを配置してそこに固定し、前記レーザ
ーダイオードアッセンブリー、前記第一ハウジング部
材、前記第二ハウジング部材、前記レンズ部材を軸方向
に整列させる段階、 （ｃ） 前記第一及び第二ハウジング部材内において、
前記レンズ部品に前記レーザーダイオードアッセンブリ
ーから離れる方向の軸方向の力を与える段階、 （ｄ） 前記軸方向整列の中心軸に沿って前記第一円筒
状ハウジング部材内で前記第二円筒状ハウジング部材を
往復運動させ、それにより、設定された結像面上にレー
ザービームを合焦させるために、前記レーザーダイオー
ドアッセンブリーと前記レンズ部品間の距離を変化させ
る段階、 （ｅ） 前記結像面上での前記レーザービームの合焦状
態を維持するために、合焦の後で前記第二ハウジング部
材を前記第一ハウジング部材に固定する段階からなり、 （ｆ） 前記往復運動が、前記第一ハウジング部材の前
記第一環状部の長さに沿って軸方向に延びる半径方向内
向きの溝とこの溝に対応するように前記第二ハウジング
の開口端のフランジ内に設けられたノッチによって放射
方向内の回転が妨げられた状態で、軸方向の運動を可能
にするものである。 ことを特徴とするレーザービームを合焦する方法。 - 【請求項２２】前記レーザーダイオードアッセンブリー
の放射方向の回転が前記溝と前記レーザーダイオード内
の回転が前記溝と前記レーザーダイオード内の対応ノッ
チにより防止されていることを特徴とする請求項21に記
載の方法。 - 【請求項２３】前記第二ハウジング部材の前記閉口端に
おける前記開口部は前記レーザーダイオードアッセンブ
リーからの光を発するための長方形の形状を有すること
を特徴とする請求項21に記載の方法。 - 【請求項２４】前記往復運動段階が、前記合焦された出
力が均一の強度を持つように、前記第二ハウジング部材
を前記第一ハウジング部材に関して前記軸と整列するよ
うに調整することを含むことを特徴とする請求項21に記
載の方法。 - 【請求項２５】レーザーダイオードアッセンブリーなど
の光学構成部品を制作する方法において、 （ａ） 開口端を有する第一ハウジング部材を成型する
ために軽量金属材料を引抜き又は打抜く段階、 （ｂ） 開口端とアパチュアー付きの閉口端とを有する
第二円筒状ハウジング部材を成型するために軽量金属材
料を引抜き又は打抜く段階、 （ｃ） 前記第一ハウジング部材内に第一光学構成部品
を、そして前記第二ハウジング部材内に第二光学構成部
品を提供する段階、 （ｄ） 入れこ式に前記第一、第二ハウジング部材を位
置決めする段階、 （ｅ） 前記第一、第二光学構成部品間を伝送される光
ビームを合焦することができるように固定長さの間隔で
前記第一と第二ハウジング部材を付勢する軸方向の力を
提供する段階、 （ｆ） 前記第一と第二ハウジング部材を固定設定位置
に維持するため、前記軸方向の力を提供することに次い
で前記第二ハウジング部材を前記第一ハウジング部材に
固定する段階、 （ｇ） 前記ハウジング部材の前記第一環状部の長さに
沿って軸方向に延びている半径方向内向きの溝を成型す
る段階、 からなることを特徴とする光学構成部品を製作する方
法。 - 【請求項２６】前記第一光学部品は外部表面を有する半
導体レーザーダイオードであり、前記レーザーダイオー
ドは前記外部表面にノッチを有し、前記レーザーダイオ
ードが前記第一ハウジング部材内に提供される時、前記
レーザーダイオードの回転が前記レーザーダイオード内
のノッチと前記溝との嵌合により妨げられるようにする
ことを特徴とする請求項25に記載の光学構成部品を製作
する方法。 - 【請求項２７】前記第二ハウジング部材の前記閉口端に
長方形状あるいは楕円形状のアパチュアーを成型する段
階を有することを特徴とする請求項25に記載の光学構成
部品を製作する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| US265549 | 1988-11-01 | ||
| US07/265,549 US4923281A (en) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | Laser diode focusing module, method of fabricating, and method of using |
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| JP1286005A Expired - Fee Related JPH087311B2 (ja) | 1988-11-01 | 1989-11-01 | 発散光源用合焦モジュール |
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| JP (1) | JPH087311B2 (ja) |
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