JPH10284803A

JPH10284803A - 光源装置

Info

Publication number: JPH10284803A
Application number: JP8813797A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Naoe; 康弘直江; Hiroyuki Okuwaki; 浩之奥脇
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-04-07
Filing date: 1997-04-07
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】構成部品数が少なく、組立時に位置ズレを生
じるおそれがなく、コリメータレンズを光硬化型の接着
剤を用いて接着することができ、温度環境による特性変
化が少なく、ビーム間隔の再調整が容易な、安価にして
高精度な光源装置を提供する。【解決手段】ベースは第１のベース１と該第１のベー
ス１と別部材の第２のベース４とを備えてなり、第１の
ベース１は、少なくとも１つのビーム光軸を形成する嵌
合孔１ａ、嵌合孔１ａに嵌着される半導体レーザ２ａ、
半導体レーザ２ａの光軸と同軸のコリメータレンズ３ａ
及び半導体レーザ２ａと同軸のレンズ支持部１ｃを有
し、第２のベース４は、他のビーム光軸を形成する嵌合
孔４ａ、嵌合孔４ａに嵌着される半導体レーザ２ｂ、半
導体レーザ２ｂの光軸と同軸のコリメータレンズ３ｂ及
び半導体レーザ２ｂと同軸のレンズ支持部４ｃを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機や
レーザプリンタ等に使用される半導体レーザを用いた光
源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザを用いた光源装置において
は、その光学特性として、光源装置より射出されるレー
ザ光の方向性（光軸特性）と光束の平行性（コリメート
特性）が要求される。このような理由により、光源装置
は、半導体レーザの発光点とコリメータレンズの相対位
置を３軸（ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸）方向に調整するのが通常
であり、その位置精度はミクロン以下が要求されてい
る。したがって、半導体レーザとコリメータレンズを有
する光源装置においては、３軸方向の位置調整および調
整された位置での固定が可能な構造でなければならな
い。

【０００３】コリメータレンズを接着剤で固定する場
合、硬化時に接着剤の収縮が発生するので、収縮による
光学特性への悪影響をなるべく少なくすることが理想で
ある。特に、光源装置ではｚ軸方向（光軸方向）の要求
精度が高いため、その収縮方向がｚ軸方向に発生しない
ように構成することが望ましい。そのため、接着層は光
軸とほぼ平行な方向（ｚ軸に平行な方向）に設定するの
が普通であり、他の軸方向（ｘ軸，ｙ軸方向）について
も、調整を容易とするために、なるべく収縮方向がｘ軸
またはｙ軸方向の１方向となるように構成することが望
ましい。

【０００４】更にデジタル複写機やレーザプリンタにお
いて、印字の高速化や画素密度切り替えの目的で複数行
を同時に走査する光源装置では当然のことながら、複数
個の半導体レーザやコリメータレンズにより、複数本の
レーザ光を発生し、その方向性のビーム間隔精度（行方
向、すなわちｙ軸方向の光軸特性ピッチ精度）が要求さ
れる。したがって、接着層の収縮がｙ軸方向に発生しな
い様に構成することが望ましく、ビーム間隔が調整可能
な構成が望ましい。

【０００５】ここでまず、１本のレーザ光を発生させる
光源装置に関して従来の技術を説明する。図３に、従来
の光源装置（特開平５−８８０６１号）の一例を示す。
この光源装置は、本出願人が先に出願したものであっ
て、図示するように、保持部材たるベース１１に設けら
れた段付き孔１２に、レーザ光を照射する半導体レーザ
１３が圧入固定されている。２本のねじ１４，１４によ
ってベース１１に取り付けられたフランジには、段付き
孔１２と相対する位置に嵌合孔１６が形成されており、
この嵌合孔１６の左端部には、嵌合孔１６よりも０．１
ｍｍ程度大径の入口部１６ａが形成されている。

【０００６】前記嵌合孔１６には、嵌合孔１６と０．０
１〜０．０３ｍｍ程度のクリアランスを有して筒状のレ
ンズホルダ１７が嵌入されており、このレンズホルダ１
７内に、レーザ光を平行光束に変換するためのコリメー
タレンズ１８が保持されている。

【０００７】一方、プリント基板１９に穿設された位置
決め孔には、前記ベース１１の端面から突出されたガイ
ドピン２１が嵌入され、このガイドピン２１の先端部分
を熱溶融して仮想線で示すように潰すことにより、ベー
ス１１とプリント基板１９を固定している。半導体レー
ザ１３のリード線２２は、プリント基板１９に形成され
たリード線挿通孔に通され、プリント基板裏面側におい
て配線用の導電パターンに半田付けされている。

【０００８】前記フランジは、半導体レーザ１３の発光
点がコリメータレンズ１８の光軸上に一致するようにｘ
軸，ｙ軸方向に位置調整した後、ねじ１４によってベー
ス１１に固定される。

【０００９】ベース１１に取り付けられたフランジに
は、入口部１６ａにつながる切欠部２３が形成されてお
り、半導体レーザ１３の光源位置がコリメータレンズ１
８の焦点位置と一致するようにレンズホルダ１７をｚ軸
方向に位置調整した後、この切欠部２３から接着剤を注
入して内部に浸透させることにより、レンズホルダ１７
をフランジに固定している。

【００１０】アパーチャ形成部材２４は、コリメータレ
ンズ１８を透過した光束中の中央部付近の平行光束を取
り出して整形するための遮蔽キャップであって、光束選
択用の孔からなるアパーチャ２４ａと、フランジに嵌着
するための突起２４ｂを有しており、この突起２４ｂを
フランジの切欠部２３に嵌着することにより、アパーチ
ャ形成部材２４をフランジに固定している。

【００１１】なお、前記光源装置をデジタル複写機やレ
ーザプリンタ本体に取り付ける場合、フランジの光軸に
垂直な平面ａが基準面となり、光学特性の調整もこの平
面ａを基準に行われる。

【００１２】次に複数本（２本）の場合の従来技術に関
して説明を行う。図４は本出願人が先に出願した特開平
７−１８１４１０号及び特開平７−１８１４１２号に記
載した光源装置である。図４に示すように、２つのベー
ス３１，３１には図３のベース１１と同様な段付き孔が
設けられ、レーザ光を照射する２つの半導体レーザ３
３，３３が圧入固定される。ベース３１は４本のねじ３
４によってフランジ３５に取り付けられる。フランジ３
５には、半導体レーザ３３，３３の各々に相対する位置
に嵌合孔３６，３６が形成されている。前記嵌合孔３
６，３６には、嵌合孔３６と０．０１〜０．０３ｍｍ程
度のクリアランスを有する筒状のレンズホルダ３７，３
７が嵌入され、このレンズホルダ３７内にレーザ光を平
行光束に変換するためのコリメータレンズ３８，３８が
保持されている。

【００１３】前記ベース３１，３１は、半導体レーザ３
３，３３の各々の発光点が相対するコリメータレンズ３
８，３８の光軸上に一致するように、ｘ軸，ｙ軸方向に
位置調整した後、各々２本のねじ３４，３４によってフ
ランジ３５に固定される。

【００１４】フランジ３５の嵌合孔３６，３６には切欠
部３６ａが形成されており、半導体レーザ３３，３３の
発光点がコリメータレンズ３８，３８の焦点位置と一致
するようにレンズホルダ３７，３７を各々ｚ軸方向に位
置調整した後、この切欠部３６から接着剤を注入して、
内部に浸透させることにより、レンズホルダ３７，３７
をフランジ３５に固定する。

【００１５】アパーチャ形成部材３９はコリメータレン
ズ３８，３８の中央付近の平行光束を取り出して整形す
るための部材であって、光束選択用の孔からなるアパー
チャ３９ａ，３９ａが設けてあり、各々のコリメータレ
ンズ３８，３８の中央付近にアパーチャ３９ａ，３９ａ
が各々の光軸に一致する様に設定される。アパーチャ３
９ａ，３９ａから出射される平行光束はビーム合成プリ
ズム４０により、ほぼ同軸上のビーム４１，４１に合成
され、その後に設置されてある画像書き込みのための走
査光学系へと導かれる。この際、２本のビーム４１，４
１のビーム間隔は画像書き込み面上の副走査方向（画像
書き込み上の列方向、つまり２行同時書き込みの場合の
行間隔方向）の間隔が所望の値になるように出射光軸の
角度が微調整される。この方法は前述した、ベース３１
のｙ軸方向の位置調整に相当する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光源装置にも次のような問題があった。第１の
問題として、コリメータレンズの外周方向の全周にわた
り接着層が存在するので、コリメータレンズをｚ軸方向
に調整（コリメート特性）した後接着固定する場合にお
いて、ｘ軸，ｙ軸方向の全てに対して硬化収縮による位
置ズレが発生する虞があり、硬化後にｘ軸，ｙ軸方向の
位置精度（光軸特性）が変化する虞がある。したがっ
て、２本のビームの間隔を更に高精度に調整する場合は
コリメータレンズを接着固定後に、どちらか一方のベー
スのねじを緩め、ｘ軸，ｙ軸方向（特にｙ軸方向）の位
置を再調整し、再ネジ締めによりベースをフランジに固
定する必要がある。しかしこの際、前述したように、ｚ
軸方向（コリメート特性、つまり焦点方向の調整位置）
の要求精度はμｍ以下であり、ネジ締め時の応力がｚ軸
方向に発生し、μｍオーダーでｚ軸方向位置にずれを生
じる。したがって、この方法によれば、ビーム間隔は精
度よく調整可能であっても、ｚ軸方向（コリメート特
性、つまり焦点方向の調整位置）の精度はおちることに
なる。すなわち、光源装置以外の光学部品のばらつき等
により、像面でのビーム間隔にずれが発生した場合で光
源装置でのビーム間隔再調整をした場合はｚ軸方向精度
（コリメート特性、つまり焦点方向の調整位置）精度が
悪くなる。

【００１７】第２の問題点として、ｘ軸，ｙ軸方向の調
整部（光軸特性の調整部）と、ｚ軸方向の調整部（コリ
メート特性すなわち焦点方向の調整部）が別々の構造と
なっているため、光源装置の構成部品点数が多く、製品
がコスト高になる。

【００１８】第３の問題点として、光源装置で使用する
半導体レーザ１３のレーザ光は一定の広がりを有し、す
べてのレーザ光がコリメータレンズ１８に入射するとは
限らない。半導体レーザは人体に対する安全性から法的
な基準があり、レーザ光が光軸方向以外の外部に漏れな
いことが望ましい。これは、使用中に限らず、製造工程
における調整時においても同様であって、フランジやベ
ース１１はレーザ光が外部に漏れない材質であることが
必要である。

【００１９】一方、レンズホルダ１７の固定に使用する
接着剤は、短時間で任意に硬化させることのできる紫外
線硬化型の接着剤が生産タクトの短縮に有利であり、信
頼性にも優れている。しかしながら、前記先願の光源装
置のようにベース１１やフランジを紫外線が通過しない
材質とした場合には、紫外線硬化型の接着剤を充填した
隙間を通して紫外線を照射しても、充填した接着剤全体
をまんべんなく照射することができず、硬化むらや未硬
化部が生じる。このため、硬化収縮による歪みが不均等
に作用し、レンズホルダ１７の位置ずれや構成部材の割
れなどの不具合を生じる。

【００２０】レーザ光源１３から射出される赤外線や赤
色光などのレーザ光を透過させない材質は、それよりも
波長の短い紫外線も透過させない。このため、紫外線の
みを透過させようとすると、特殊なフィルタを付加する
か、あるいはフランジ自体に特殊なコーティングを施さ
なければならず、コストが大幅に高くなるという問題が
ある。したがって、コリメータレンズ１８を固定するた
めの接着剤として、紫外線硬化型の接着剤を使用するこ
とができなかった。

【００２１】第４の問題点として、接着層がレンズホル
ダ１７の全周面、即ち、ｘ軸，ｙ軸の全方向に存在する
ので、ｘ軸，ｙ軸方向における接着剤の硬化収縮方向が
定まらず、ｘ軸，ｙ軸方向の位置精度にばらつきが発生
する。接着後の位置精度の確保にはある程度の収縮量を
見込んで初期位置をオフセットすることも必要となる
が、接着層の収縮方向が一定でないと、オフセットを与
えることが困難であり、レーザの方向性（光軸特性）の
精度が低下する場合がある。

【００２２】第５の問題点として、ｘ軸，ｙ軸方向の調
整後にねじ１４を緊締してフランジをベース１１に固定
する方式を採用しているため、ねじ１４の緊締時に、ベ
ース１１の端面のねじ座とフランジの噛み付きにより、
ｘ軸，ｙ軸方向の位置ずれを発生する場合があり、レー
ザの方向性（光軸特性）の精度が低くなる場合がある。

【００２３】第６の問題点として、接着剤を切欠部２３
から流入する方式であるため、流入過程における部分的
な固化収縮や、流入の仕方のばらつきにより、光軸方向
（ｚ軸方向）に歪みが発生し、位置精度にバラツキが発
生する。

【００２４】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたもので、構成部品数が少なく、組立時に位
置ズレを生じるおそれがなく、コリメータレンズを光硬
化型の接着剤を用いて接着することができ、温度環境に
よる特性変化が少なく、ビーム間隔の再調整が容易な、
安価にして高精度な光源装置を提供することを目的とす
るものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の光源装置では、表裏に貫通する複数の嵌合
孔を有するベースと、該ベース裏面側に位置して前記嵌
合孔にそれぞれ嵌着される複数の半導体レーザと、前記
嵌合孔のベース表面側のレンズ支持部に、前記半導体レ
ーザの光軸と各々同軸に接着固定された複数のコリメー
タレンズと、前記コリメータレンズより出射されるレー
ザ光を整形する複数のアパーチャと、前記レーザ光をほ
ぼ同軸に合成するためのビーム合成手段とを有し、前記
各々のレンズ支持部の中心線は前記複数のコリメータレ
ンズから出射されるビームピッチ方向に対して、ほぼ直
交方向に位置する光源装置において、前記ベースは第１
のベースと該第１のベースと別部材の第２のベースとを
備えてなり、前記第１のベースは、少なくとも１つのビ
ーム光軸を形成する嵌合孔、該嵌合孔に嵌着される半導
体レーザ、該半導体レーザの光軸と同軸のコリメータレ
ンズ及び前記半導体レーザと同軸のレンズ支持部を有
し、前記第２のベースは、他のビーム光軸を形成する嵌
合孔、該嵌合孔に嵌着される半導体レーザ、該半導体レ
ーザの光軸と同軸のコリメータレンズ及び前記半導体レ
ーザと同軸のレンズ支持部を有することを特徴とする。

【００２６】この構成では、光源装置以外の光学部品の
ばらつき等により、画像書き込み面上でビーム間隔精度
が所望の値にならない場合に光源装置のｚ軸方向特性
（コリメート特性）を変化させることなしに、ビーム間
隔の調整ができるので、良好な画像品質を得られる光源
装置を提供できる。

【００２７】また、請求項２の光源装置では、請求項１
記載の光源装置において、前記複数のコリメータレンズ
は、光硬化型接着剤を用いて前記ベースに一体成形され
たレンズ支持部に、各々直接固定されていることを特徴
とする。

【００２８】この構成では、コリメータレンズをベース
に一体成形したレンズ支持部に直接固定するように構成
しているので、光源装置の部品点数を削減することがで
き、光源装置を安価に提供することができる。さらに、
コリメータレンズとレンズ支持部との間にホルダー等の
介在物がないので、介在物の製造誤差等の影響を受ける
ことがなく、高精度に固定することができる。また、コ
リメータレンズをベースに一体成形したレンズ支持部に
直接固定するように構成しているので、ねじなどの締め
付け部が排除され、締め付け時の部品のずれがなくな
り、高精度の光源装置を提供することができる。

【００２９】また、請求項３の光源装置では、請求項１
〜２の何れかに記載の光源装置において、前記レンズ支
持部は、ビームピッチ方向に直交する線に対して線対称
に構成されていることを特徴とする。

【００３０】この構成では、ビームピッチ方向の硬化収
縮による歪みは相殺され、硬化収縮の方向はビームピッ
チ方向に直交する方向に限定されるので、硬化収縮の方
向性がさらに向上し、より高精度に位置調整することが
できる。

【００３１】また、請求項４の光源装置では、請求項１
〜３の何れかに記載の光源装置において、前記レンズ支
持部は、コリメータレンズの外周円よりもわずかに径の
大きな断面円弧状に形成されていることを特徴とする。

【００３２】この構成では、レンズ支持部をコリメータ
レンズの外周円よりもわずかに径の大きな断面円弧状に
形成したので、レンズ支持部とコリメータレンズとを同
心に配置することにより、コリメータレンズとレンズ支
持部の間に形成される接着層が均一の厚さになる。この
ため、接着層の全面が均一に固化されるので、硬化むら
がなくなり、コリメータレンズの位置ずれが防止され
る。

【００３３】また、請求項５の光源装置では、請求項１
〜３の何れかに記載の光源装置において、前記レンズ支
持部は、前記コリメータレンズの外周円の曲率半径より
ほぼ接着層厚分曲率半径が大きい断面円弧状に形成され
ていることを特徴とする。

【００３４】この構成では、レンズ支持部をコリメータ
レンズの外周円の曲率半径よりほぼ接着層厚分曲率半径
が大きい断面円弧状に形成したので、レンズ支持部とコ
リメータレンズとを同心に配置することにより、コリメ
ータレンズとレンズ支持部の間に形成される接着層が所
望の接着層厚で均一の厚さになる。このため、接着層の
全面が均一に固化されるので、硬化むらがなくなり、コ
リメータレンズの位置ずれが防止される。

【００３５】また、請求項６の光源装置では、請求項４
〜５の何れかに記載の光源装置において、前記レンズ支
持部の断面は、半円以下の円弧であることを特徴とす
る。

【００３６】この構成では、接着層はコリメータレンズ
外周の半分以下を覆うだけとなり、接着剤の硬化収縮に
方向性が出てくるので、接着剤の収縮量を見込んでコリ
メータレンズの初期位置をオフセットすることが可能と
なり、硬化後の位置精度を向上することができる。さら
に、レンズ支持部の開口側からコリメータレンズの側面
に向けて硬化用光線を照射することができ、硬化むらが
より一層解消される。

【００３７】また、請求項７の光源装置では、請求項１
〜６の何れかに記載の光源装置において、前記コリメー
タレンズと前記ベースとの光軸方向の間に非接着部が形
成されていることを特徴とする。

【００３８】この構成では、ベース壁面とコリメータレ
ンズとの間に形成された非接着部の存在により、たとえ
多量の接着剤が充填されたとしても、はみ出た接着剤が
ベース壁面に直接付着するようなことがなくなり、ベー
ス壁面に付着して硬化した接着剤による光軸方向（ｚ軸
方向）への強力な硬化収縮力がコリメータレンズに作用
するようなこともなくなる。このため、光軸方向の位置
精度を向上することができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の光源装置の分解斜
視図であり、図２はそのコリメータレンズを接着する場
合のレンズ支持部を含む略示正面図である。第１のベー
ス部材である第１ベース１は嵌合孔１ａと貫通孔１ｂと
を有する。嵌合孔１ａの裏面側には、レーザ光を照射す
る半導体レーザ２ａが圧入固定される。第１ベース１は
コリメータレンズ３ａを直接接着固定するために、前記
嵌合孔１ａの前面に位置して、コリメータレンズ３ａの
外周面よりわずかに径の大きな（例えば０．２ｍｍ程
度）断面円弧状のレンズ支持部１ｃが半導体レーザ２ａ
の光軸と同心に一体成形されている。このレンズ支持部
１ｃの光軸方向（ｚ軸方向）は接着剤が余分に充填され
た場合でも他の部分に付着することがないように、コリ
メータレンズ３ａの光軸方向（ｚ軸方向）のレンズ厚よ
りも長くとられている。

【００４０】また、正面からみた時の形状は半円以下の
断面円弧状とされている。第２ベース４は嵌合孔４ａと
円形段部４ｂを有する。嵌合孔４ａの裏面側には、レー
ザ光を照射する半導体レーザ２ｂが圧入固定される。ベ
ース４はコリメータレンズ３ｂを直接接着固定するため
に、前記嵌合孔４ａの前面に位置して、コリメータレン
ズ３ｂの外周円よりわずかに径の大きな（例えば０．２
ｍｍ程度）断面円弧状のレンズ支持部４ｃが半導体レー
ザ２ｂの光軸と同心に一体成形されている。このレンズ
支持部４ｃの光軸方向（ｚ軸方向）は接着剤が余分に充
填された場合でも他の部分に付着することがないよう
に、コリメータレンズ３ｂの光軸方向（ｚ軸方向）のレ
ンズ厚よりも長くとられている。また、正面からみた時
の形状は半円以下の断面円弧状とされている。第２ベー
ス４は第１ベース１の貫通孔１ｂとベース４の円形段部
４ｂにより仮位置決めされ、２本のねじ５、５と丸孔４
ｄ，４ｄ及びねじ孔１ｄ，１ｄにより第１ベース１に固
定される。

【００４１】なお、正面から見たときの形状は、位置調
整と接着作業の容易性から、図２に示すように各々のレ
ンズ支持部１ｃ，４ｃにおいて、６０度程度開いた各々
左右対称な断面円弧状とするのが望ましい。更に、レン
ズ支持部１ｃの断面円弧の中心線Ｃ１、及びレンズ支持
部４ｃの断面円弧の中心線Ｃ２はコリメータレンズ３
ａ，３ｂより出射されたビームの副走査ピッチ方向（ｙ
軸方向）に対してほぼ直角に設定されている。

【００４２】コリメータレンズ３ａ及び３ｂは、紫外線
を透過可能な材質で作られている。このような材質のレ
ンズとしてはプラスチックレンズやガラスレンズが考え
られるが、光学特性に優れたガラスレンズのほうが望ま
しい。コリメータレンズ３ａ，３ｂはその組立に際し、
図２に示すように、３軸（ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸）方向に位
置調整可能なチャック７，７で把持され、レンズ支持部
１ｃ，４ｃ上に半導体レーザ２ａ，２ｂの各々の光軸と
同心に配置される。

【００４３】そして、レンズ支持部１ｃの接着面１ｅと
コリメータレンズ３ａの外周面との間に形成される隙間
に紫外線硬化型の接着剤６ａを充填した後、図示しない
検査装置によって、光学特性を検査しながらコリメータ
レンズ３ａの位置を微調し、所望の光学特性が得られる
位置が決定したら当該チャック７，７を固定し、図２に
示すように、コリメータレンズ３ａの上方から接着剤６
ａに向けて紫外線照射器８ａより、紫外線Ｌ１を照射す
る。紫外線照射器８ａより照射された紫外線Ｌ１はコリ
メータレンズ３ａを透過して接着剤６ａに照射され、接
着剤６ａ全体を均等に硬化させる。

【００４４】この接着剤硬化はもう一方のレンズ支持部
４ｃ、接着面４ｅ、コリメータレンズ３ｂ、及び紫外線
照射器８ｂ、紫外線Ｌ２において硬化する接着剤６ｂに
おいても同等に実施される。

【００４５】したがって、レンズ支持部１ｃの接着面１
ｅとコリメータレンズ３ａとの間にはその隙間寸法（約
０．２ｍｍ）からなる厚さ均一で左右対称で、厚さ方向
が副走査ピッチ方向（ｙ軸方向）とほぼ直角な接着層６
ａが形成され、また、レンズ支持部４ｃの接着面４ｅと
コリメータレンズ３ｂとの間にもその隙間寸法（約０．
２ｍｍ）からなる厚さ均一で左右対称で、厚さ方向が副
走査ピッチ方向（ｙ軸方向）とほぼ直角な接着層６ｂが
形成される。その結果、コリメータレンズ３ａ，３ｂは
この接着層６ａ，６ｂによってレンズ支持部１ｃ，４ｃ
上に所定の光学特性を維持した状態で固定される。即
ち、レンズ支持部１ｃ、４ｃは、ビームピッチ方向に直
交する線に対して線対称に構成されている。

【００４６】特に、図２に示すように、レンズ支持部１
ｃ及び４ｃを６０度程度開いた左右対称な断面円弧状と
した場合には、チャック７，７によるコリメータレンズ
３ａ，３ｂの支持が簡単かつ確実に行えるとともに、紫
外線照射器８ａ，８ｂから照射した紫外線Ｌ１，Ｌ２を
コリメータレンズ３ａ，３ｂを通して接着面１ｅ，４ｅ
の各々全面に照射可能であり、接着剤の硬化を均等かつ
完全に行うことができる。このため、完全に固化した均
一な接着層がえられ、硬化ムラや未硬化部に基づくコリ
メータレンズ３ａ，３ｂの位置ズレなどの発生をなくす
ことができる。また、接着剤の硬化収縮による歪みは、
ｙ軸方向には各々左右対称に発生するので、相殺され、
ｘ軸方向の１方向のみに限定される。このｘ軸方向の歪
みは硬化収縮量を見込んで微少にオフセットすることが
可能である。したがって、２つのコリメータレンズより
出射されるビームの方向性（光軸特性）はｙ軸方向には
非常に優れ、当然、２つのビーム間隔精度（ｙ軸方向間
隔精度、つまり画像書き込み面上の副走査ピッチ精度）
にも優れる。また、環境温度におけるｙ軸方向のレンズ
間隔の変化は、接着層が各々左右対称（ｙ軸方向に対
称）な形状になっているので、接着層の伸縮はｙ軸方向
には相殺され、変化せず、ｘ軸方向のみに限定される。
したがって、この点においても２つのビーム間隔精度は
優れたものになる。

【００４７】また、第２ベース４は、コリメータレンズ
３ｂを接着固定したあとに、ねじ５，５を緩めて、ｘ
軸，ｙ軸方向（特にｙ軸方向）に位置調整することが可
能であり、光源装置以外のばらつきにより、画像書き込
み面上のビーム間隔が所望特性が得られない場合は、こ
のｘ軸，ｙ軸方向の調整によりビーム間隔を再調整する
ことができる。

【００４８】以上、第２ベース４を先に第１ベース１に
ねじ締め固定した場合の例に関して説明したが、第２ベ
ース４単独で上記コリメータレンズ３ｂの接着を実施し
た後に、コリメータレンズ３ａが固定された第１ベース
１に固定し、この際２本のビーム間隔を調整してもよ
い。

【００４９】アパーチャ形成部材９はコリメータレンズ
３ａ，３ｂの中央付近の平行光束を取り出して整形する
ための部材であって、光束選択用の孔からなるアパーチ
ャ９ａ，９ｂが設けてあり、各々のコリメータレンズ３
ａ，３ｂの中央付近にアパーチャ９ａ，９ｂが各々の光
軸に一致する様に設定される。アパーチャ９ａ，９ｂか
ら出射される平行光束はビーム合成プリズム１０によ
り、ほぼ同軸上のビームに合成され、その後に設置され
てある画像書き込みのための走査光学系（図示しない）
へと導かれる。この際、２本のビームの間隔は画像書き
込み面上の副走査方向（画像書き込み上の列方向、つま
り２行同時書き込みの場合の行間隔方向）の間隔が所望
の値になるように出射光軸のビーム間隔が微調される。
この方法は前述した、コリメータレンズの位置調整にお
けるｙ軸方向の位置調整に相当する。

【００５０】なお、アパーチャ形成部材９及びビーム合
成プリズム１０は取付部材（図示しない）により第１ベ
ース１に取り付けられる。この際、第１ベース１の円形
段部１ｆは位置決めに利用され、４つの孔１ｇは取り付
けに利用される。

【００５１】以上の光源装置によれば、表裏に貫通する
複数の貫通孔１ａ、１ｂを有するベース１、４と、ベー
ス裏面側に位置して貫通孔１ａ、１ｂにそれぞれ嵌着さ
れる複数の半導体レーザ２ａ、２ｂと、貫通孔１ａ、１
ｂのベース表面側のレンズ支持部１ｃ、４ｃに、半導体
レーザ２ａ、２ｂの光軸と各々同軸に接着固定された複
数のコリメータレンズ３ａ、３ｂと、コリメータレンズ
３ａ、３ｂより出射されるレーザ光を整形する複数のア
パーチャ９ａ、９ｂと、レーザ光をほぼ同軸に合成する
ためのビーム合成プリズム１０とを有し、各々のレンズ
支持部１ｃ、４ｃの中心線Ｃ１、Ｃ２は複数のコリメー
タレンズ３ａ、３ｂから出射されるビームピッチ方向に
対して、ほぼ直交方向に位置する光源装置であって、ベ
ース１、４は第１のベース１と第１のベース１と別部材
の第２のベース４とを備えてなり、第１のベース１は、
少なくとも１つのビーム光軸を形成する嵌合孔１ａ、嵌
合孔１ａに嵌着される半導体レーザ２ａ、半導体レーザ
２ａの光軸と同軸のコリメータレンズ３ａ及び半導体レ
ーザ２ａと同軸のレンズ支持部１ｃを有し、第２のベー
ス４は、他のビーム光軸を形成する嵌合孔４ａ、嵌合孔
４ａに嵌着される半導体レーザ２ｂ、半導体レーザ２ｂ
の光軸と同軸のコリメータレンズ３ｂ及び半導体レーザ
２ｂと同軸のレンズ支持部４ｃを有するので、光源装置
以外の光学部品のばらつき等により、画像書き込み面上
でビーム間隔精度が所望の値にならない場合に光源装置
のｚ軸方向特性（コリメート特性）を変化させることな
しに、ビーム間隔の調整ができるので、良好な画像品質
を得られる光源装置を提供できる。

【００５２】また、複数のコリメータレンズ３ａ、３ｂ
を、紫外線硬化型接着剤６ａ、６ｂを用いてベース１、
４にそれぞれ一体成形されたレンズ支持部１ｃ、４ｃ
に、各々直接固定したので、光源装置の部品点数を削減
することができ、光源装置を安価に提供することができ
る。さらに、コリメータレンズ３ａ、３ｂとレンズ支持
部１ｃ、４ｃとのそれぞれの間にホルダー等の介在物が
ないので、介在物の製造誤差等の影響を受けることがな
く、高精度に固定することができる。また、コリメータ
レンズ３ａ、３ｂを、ベース１、４にそれぞれ一体成形
したレンズ支持部１ｃ、４ｃに直接固定するように構成
しているので、ねじなどの締め付け部が排除され、締め
付け時の部品のずれがなくなり、高精度の光源装置を提
供することができる。

【００５３】また、レンズ支持部１ｃ、４ｃを、ビーム
ピッチ方向に直交する線に対して線対称に構成したの
で、ビームピッチ方向の硬化収縮による歪みは相殺さ
れ、硬化収縮の方向はビームピッチ方向に直交する方向
に限定されるので、硬化収縮の方向性がさらに向上し、
より高精度に位置調整することができる。

【００５４】また、レンズ支持部１ｃ、４ｃを、コリメ
ータレンズ３ａ、３ｂの外周円よりもわずかに径の大き
な断面円弧状に形成したので、レンズ支持部１ｃ、４ｃ
とコリメータレンズ３ａ、３ｂとを同心に配置すること
により、コリメータレンズ３ａ、３ｂとレンズ支持部１
ｃ、４ｃの間に形成される接着層が均一の厚さになる。
このため、接着層の全面が均一に固化されるので、硬化
むらがなくなり、コリメータレンズの位置ずれが防止さ
れる。

【００５５】また、レンズ支持部１ｃ、４ｃを、コリメ
ータレンズ３ａ、３ｂの外周円の曲率半径よりほぼ接着
層厚分曲率半径が大きい断面円弧状に形成したので、レ
ンズ支持部１ｃ、４ｃとコリメータレンズ３ａ、３ｂと
を同心に配置することにより、コリメータレンズ３ａ、
３ｂとレンズ支持部１ｃ、４ｃの間に形成される接着層
が所望の接着層厚で均一の厚さになる。このため、接着
層の全面が均一に固化されるので、硬化むらがなくな
り、コリメータレンズ３ａ、３ｂの位置ずれが防止され
る。

【００５６】また、レンズ支持部１ｃ、４ｃの断面を、
半円以下の円弧としたので、接着層はコリメータレンズ
３ａ、３ｂの外周の半分以下を覆うだけとなり、接着剤
の硬化収縮に方向性が出てくるため、接着剤の収縮量を
見込んでコリメータレンズ３ａ、３ｂの初期位置をオフ
セットすることが可能となり、硬化後の位置精度を向上
することができる。さらに、レンズ支持部１ｃ、４ｃの
開口側からコリメータレンズ３ａ、３ｂの側面に向けて
硬化用光線を照射することができ、硬化むらがより一層
解消される。

【００５７】また、コリメータレンズ３ａ、３ｂとベー
ス１、４との光軸方向の間に接着剤が連架するのを防止
する隙間、溝等の非接着部を形成したので、ベース１、
４壁面とコリメータレンズ３ａ、３ｂとの間に形成され
た非接着部の存在により、たとえ多量の接着剤６ａ、６
ｂが充填されたとしても、はみ出た接着剤６ａ、６ｂが
ベース１、４壁面に直接付着するようなことがなくな
り、ベース１、４壁面に付着して硬化した接着剤６ａ、
６ｂによる光軸方向（ｚ軸方向）への強力な硬化収縮力
がコリメータレンズ３ａ、３ｂに作用するようなことも
なくなる。このため、光軸方向の位置精度を向上するこ
とができる。

【００５８】また、コリメータレンズ３ａ、３ｂとベー
ス１、４との光軸方向の間に非接着部が形成されている
ので、たとえ多量の接着剤が充填されたとしても、はみ
出た接着剤がベース壁面に直接付着するようなことがな
くなり、ベース壁面に付着して硬化した接着剤による光
軸方向（ｚ軸方向）への強力な硬化収縮力がコリメータ
レンズ３ａ、３ｂに作用するようなこともなくなる。こ
のため、光軸方向の位置精度を向上することができる。
以上説明した例は、紫外線硬化型接着剤を用いたが、紫
外線硬化型の接着剤に限らず、光硬化型の接着剤であれ
ば使用可能である。また、２本のビームを発生させる光
源装置に限らず、３本以上の複数のビームを発生させる
光源装置であっても第２ベースの数は増やすことによ
り、同様に使用可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く請求項１の
光源装置によれば、表裏に貫通する複数の嵌合孔を有す
るベースと、該ベース裏面側に位置して前記嵌合孔にそ
れぞれ嵌着される複数の半導体レーザと、前記嵌合孔の
ベース表面側のレンズ支持部に、前記半導体レーザの光
軸と各々同軸に接着固定された複数のコリメータレンズ
と、前記コリメータレンズより出射されるレーザ光を整
形する複数のアパーチャと、前記レーザ光をほぼ同軸に
合成するためのビーム合成手段とを有し、前記各々のレ
ンズ支持部の中心線は前記複数のコリメータレンズから
出射されるビームピッチ方向に対して、ほぼ直交方向に
位置する光源装置において、前記ベースは第１のベース
と該第１のベースと別部材の第２のベースとを備えてな
り、前記第１のベースは、少なくとも１つのビーム光軸
を形成する嵌合孔、該嵌合孔に嵌着される半導体レー
ザ、該半導体レーザの光軸と同軸のコリメータレンズ及
び前記半導体レーザと同軸のレンズ支持部を有し、前記
第２のベースは、他のビーム光軸を形成する嵌合孔、該
嵌合孔に嵌着される半導体レーザ、該半導体レーザの光
軸と同軸のコリメータレンズ及び前記半導体レーザと同
軸のレンズ支持部を有するので、光源装置以外の光学部
品のばらつき等により、画像書き込み面上でビーム間隔
精度が所望の値にならない場合に光源装置のｚ軸方向特
性（コリメート特性）を変化させることなしに、ビーム
間隔の調整ができ、良好な画像品質を得られる光源装置
を提供できる。

【００６０】また、請求項２の光源装置では、請求項１
記載の光源装置において、前記複数のコリメータレンズ
は、光硬化型接着剤を用いて前記ベースに一体成形され
たレンズ支持部に、各々直接固定されているので、請求
項１の効果に加えて、光源装置の部品点数を削減するこ
とができ、光源装置を安価に提供することができる。さ
らに、コリメータレンズとレンズ支持部との間にホルダ
ー等の介在物がないので、介在物の製造誤差等の影響を
受けることがなく、高精度に固定することができる。ま
た、コリメータレンズをベースに一体成形したレンズ支
持部に直接固定するように構成しているので、ねじなど
の締め付け部が排除され、締め付け時の部品のずれがな
くなり、高精度の光源装置を提供することができる。

【００６１】また、請求項３の光源装置では、請求項１
〜２の何れかに記載の光源装置において、前記レンズ支
持部は、ビームピッチ方向に直交する線に対して線対称
に構成されているので、請求項１〜２の何れかに記載の
光源装置の効果に加えて、ビームピッチ方向の硬化収縮
による歪みは相殺され、硬化収縮の方向はビームピッチ
方向に直交する方向に限定されるため、硬化収縮の方向
性がさらに向上し、より高精度に位置調整することがで
きる。

【００６２】また、請求項４の光源装置では、請求項１
〜３の何れかに記載の光源装置において、前記レンズ支
持部は、コリメータレンズの外周円よりもわずかに径の
大きな断面円弧状に形成されているので、請求項１〜３
の何れかに記載の光源装置の効果に加えて、レンズ支持
部とコリメータレンズとを同心に配置することにより、
コリメータレンズとレンズ支持部の間に形成される接着
層が均一の厚さになる。このため、接着層の全面が均一
に固化されるので、硬化むらがなくなり、コリメータレ
ンズの位置ずれが防止される。

【００６３】また、請求項５の光源装置では、請求項１
〜３の何れかに記載の光源装置において、前記レンズ支
持部は、前記コリメータレンズの外周円の曲率半径より
ほぼ接着層厚分曲率半径が大きい断面円弧状に形成され
ているので、請求項１〜３の何れかに記載の光源装置の
効果に加えて、レンズ支持部とコリメータレンズとを同
心に配置することにより、コリメータレンズとレンズ支
持部の間に形成される接着層が所望の接着層厚で均一の
厚さになる。このため、接着層の全面が均一に固化され
るので、硬化むらがなくなり、コリメータレンズの位置
ずれが防止される。

【００６４】また、請求項６の光源装置では、請求項４
〜５の何れかに記載の光源装置において、前記レンズ支
持部の断面は、半円以下の円弧であるので、請求項４〜
５の何れかに記載の光源装置の効果に加えて、接着層は
コリメータレンズ外周の半分以下を覆うだけとなり、接
着剤の硬化収縮に方向性が出てくるので、接着剤の収縮
量を見込んでコリメータレンズの初期位置をオフセット
することが可能となり、硬化後の位置精度を向上するこ
とができる。さらに、レンズ支持部の開口側からコリメ
ータレンズの側面に向けて硬化用光線を照射することが
でき、硬化むらがより一層解消される。

【００６５】また、請求項７の光源装置では、請求項１
〜６の何れかに記載の光源装置において、前記コリメー
タレンズと前記ベースとの光軸方向の間に非接着部が形
成されているので、請求項１〜６の何れかに記載の光源
装置の効果に加えて、ベース壁面とコリメータレンズと
の間に形成された非接着部の存在により、たとえ多量の
接着剤が充填されたとしても、はみ出た接着剤がベース
壁面に直接付着するようなことがなくなり、ベース壁面
に付着して硬化した接着剤による光軸方向（ｚ軸方向）
への強力な硬化収縮力がコリメータレンズに作用するよ
うなこともなくなる。このため、光軸方向の位置精度を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光源装置の分解斜視図である。

【図２】コリメータレンズを接着する場合のレンズ支持
部を含む略示正面図である。

【図３】従来の光源装置の一例を示す図である。

【図４】従来の光源装置の他の例を示す図である。

【符号の説明】

１第１ベース１ａ嵌合孔１ｃレンズ支持部２ａ半導体レーザ２ｂ半導体レーザ４第２ベース４ａ嵌合孔４ｃレンズ支持部１０ビーム合成プリズムＣ１中心線Ｃ２中心線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表裏に貫通する複数の嵌合孔を有するベ
ースと、該ベース裏面側に位置して前記嵌合孔にそれぞ
れ嵌着される複数の半導体レーザと、前記嵌合孔のベー
ス表面側のレンズ支持部に、前記半導体レーザの光軸と
各々同軸に接着固定された複数のコリメータレンズと、
前記コリメータレンズより出射されるレーザ光を整形す
る複数のアパーチャと、前記レーザ光をほぼ同軸に合成
するためのビーム合成手段とを有し、前記各々のレンズ
支持部の中心線は前記複数のコリメータレンズから出射
されるビームピッチ方向に対して、ほぼ直交方向に位置
する光源装置において、前記ベースは第１のベースと該第１のベースと別部材の
第２のベースとを備えてなり、前記第１のベースは、少
なくとも１つのビーム光軸を形成する嵌合孔、該嵌合孔
に嵌着される半導体レーザ、該半導体レーザの光軸と同
軸のコリメータレンズ及び前記半導体レーザと同軸のレ
ンズ支持部を有し、前記第２のベースは、他のビーム光
軸を形成する嵌合孔、該嵌合孔に嵌着される半導体レー
ザ、該半導体レーザの光軸と同軸のコリメータレンズ及
び前記半導体レーザと同軸のレンズ支持部を有すること
を特徴とする光源装置。
【請求項２】前記複数のコリメータレンズは、光硬化
型接着剤を用いて前記ベースに一体成形されたレンズ支
持部に、各々直接固定されていることを特徴とする請求
項１記載の光源装置。
【請求項３】前記レンズ支持部は、ビームピッチ方向
に直交する線に対して線対称に構成されていることを特
徴とする請求項１〜２の何れかに記載の光源装置。
【請求項４】前記レンズ支持部は、コリメータレンズ
の外周円よりもわずかに径の大きな断面円弧状に形成さ
れていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載
の光源装置。
【請求項５】前記レンズ支持部は、前記コリメータレ
ンズの外周円の曲率半径よりほぼ接着層厚分曲率半径が
大きい断面円弧状に形成されていることを特徴とする請
求項１〜３の何れかに記載の光源装置。
【請求項６】前記レンズ支持部の断面は、半円以下の
円弧であることを特徴とする請求項４〜５の何れかに記
載の光源装置。
【請求項７】前記コリメータレンズと前記ベースとの
光軸方向の間に非接着部が形成されていることを特徴と
する請求項１〜６の何れかに記載の光源装置。