JPH10812A

JPH10812A - マルチビーム光源装置

Info

Publication number: JPH10812A
Application number: JP8155279A
Authority: JP
Inventors: Masakane Aoki; 真金青木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-06-17
Filing date: 1996-06-17
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】組立品部数が少なく、半導体レーザパッケー
ジ全体を位置決めできるマルチビーム光源装置を得る。【解決手段】同一パッケージ１０内に複数発光部１
ａ、１ｂを有する光源部と、上記光源部からの複数光束
を取り込むカップリング光学系２０とを保持部材３０に
取り付けたマルチビーム光源装置において、光源部の保
持部材３０への取付け構造は、空間的姿勢と位置とを調
整された光源部と保持部材３０との間に形成される隙間
に接着剤５を充填硬化してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一走査で複数ライ
ンの光走査を行うマルチビーム走査装置におけるマルチ
ビーム光源装置に関するもので、例えば、複写機、プリ
ンタ等の画像形成装置のほか、レーザビーム走査を利用
する計測やディスプレイ分野に適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】一走査で複数ラインの光走査を行うマル
チビーム走査装置では、光源として複数の発光点を同一
基板上にモノリシック状に並べた半導体レーザアレー
（ＬＤＡ）が使用されている。

【０００３】図７（ａ）に示すように、半導体レーザア
レーチップ４１は、半導体レーザパッケージ４０の中に
設置されるが、この半導体レーザアレーチップ４１を半
導体レーザパッケージ４０の中に設置する際に、半導体
レーザアレーチップ４１をα度（例えば１度程度）傾い
た状態で設置してしまうと、半導体レーザアレーチップ
４１の発光点４１ａ、４１ｂの出射方向と半導体レーザ
パッケージ４０の本来の出射方向とが一致しなくなって
しまう。すなわち、発光点４１ａ、４１ｂの出射方向と
半導体レーザパッケージ４０の出射方向とがα度だけず
れてしまう。その結果、図７（ｃ）に示すように、光偏
向器、ｆθレンズ等からなる周知のマルチビーム走査光
学系４２によって像面４３側に結像された上記発光点４
１ａ、４１ｂからの出射光の結像位置が互いにずれてし
まう。従って、走査される複数ライン４４、４５におい
てビームウエスト位置４６、４７が像面４３からずれ、
スポット系が異なってしまう問題がある。

【０００４】１ビーム半導体レーザを使用している光源
装置の場合は、レーザチップがパッケージ内で傾いて設
置されていても光源装置内で半導体レーザを光軸直交方
向に動かしたり、あるいは、コリメートレンズを光軸方
向に動かすことによって、上述のような結像位置のずれ
を簡単に調整することができる。しかし、半導体レーザ
アレーを使用してマルチビームを出射する光源装置で
は、上述のような問題に対して、図７（ｂ）に示すよう
に、半導体レーザパッケージ４０全体を傾けることによ
って、半導体レーザアレーチップ４１の発光点４１ａ、
４１ｂの出射方向を光軸方向に一致させる調整を行わな
ければならない。従って、従来においては、ネジを使用
した傾き調整機構を設け、この傾き調整機構で半導体レ
ーザアレーチップ４１の発光点４１ａ、４１ｂの出射方
向を光軸方向に一致させている。

【０００５】例えば、特開昭６２−１６１１１７号公報
には、半導体レーザアレイからなる光源部と、この光源
部からの光束を集光する集光手段とを有する光源装置に
おいて、半導体レーザアレイから発光された発光点を光
軸方向に向けて傾けるための調整ネジと、傾け調整後に
光源部を固定するための第１の固定ネジと、さらに、光
軸と直交方向に位置調整して固定するための第２の固定
ネジとを有する光源装置が示されている。

【０００６】上記光源装置において、上記第１の固定ネ
ジ及び上記調整ネジは、三次元的に光源部（光ビーム）
を焦点深度方向に移動可能な第１の移動調整手段として
用いられ、上記第２の固定ネジは、光源部を焦点深度方
向と略直交方向に移動可能な第２の調整移動手段として
用いられている。すなわち、上記第１の固定ネジ、上記
調整ネジ、及び上記第２の固定ネジで、光源部の傾き調
整を行って、結像位置のずれを調整している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のようなネジを使用した傾き調整機構では、組立部
品数が多くなってしまう問題がある。さらには、傾き調
整機構の組立工程も複雑になってしまうという問題もあ
る。

【０００８】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解消するためになされたものであり、組立部品数が少
なく、半導体レーザパッケージ全体を位置決めできるマ
ルチビーム光源装置を提供することを目的とする。さら
には、傾きを考慮しながら半導体レーザアレーパッケー
ジを保持部材に接着固定することができるマルチビーム
光源装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
同一パッケージ内に複数発光部を有する光源部と、上記
光源部からの複数光束を取り込むカップリング光学系と
を保持部材に取り付けたマルチビーム光源装置におい
て、上記光源部の上記保持部材への取付け構造は、保持
部材に対する光源部の空間的姿勢と位置とが調整され、
この調整後の上記光源部と上記保持部材との間に形成さ
れる隙間に接着剤が充填硬化されて取り付けられている
ことを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、少なくとも接着剤
が充填される上記保持部材部分が紫外線が透過できる材
質で形成されていることを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、上記光源部のパッ
ケージが、上記複数発光部の配列された方向、もしくは
上記複数発光部の配列された方向と略直交する方向に沿
った平面を有することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるマルチビー
ム光源装置の実施の形態について図面を参照しながら説
明する。図１ないし図２において、符号３０は、光源装
置として一体とするための保持部材を示している。この
保持部材３０の出射側の上面側には、筒状の取付孔３１
が光軸方向と平行になるように一体に形成されている。
上記取付孔３１の一端（図１、図２において左側）に
は、位置決め段差３２が形成されている。この取付孔３
１には、後述するコリメートレンズ２０の一面側周縁部
が当接される。

【００１３】上記保持部材３０の図において左端寄りの
上面側には、台座３５が一体に形成されている。符号１
０は、半導体レーザパッケージを示しており、光源装置
の光源部である。この半導体レーザパッケージ１０に
は、複数の発光点を有する半導体レーザアレーチップ１
が内蔵されている。この実施の形態では、半導体レーザ
アレーチップ１が２つの発光点１ａ、１ｂを有してい
る。この半導体レーザパッケージ１０は、上記台座３５
上に後述する方法によって積載される。

【００１４】上記保持部材３０の出射側には、アパーチ
ャ２１が取り付けられている。このアパーチャ２１に
は、出射された光束の径を一定にする開口部２２が形成
されている。また、符号３４は、上記保持部材３０を走
査装置に取り付けるためのネジ穴を示している。

【００１５】次に、上記マルチビーム光源装置の取付手
順について説明する。まず、上記取付孔３１には、複数
の発光点を有する半導体レーザアレーチップ１から出射
した光束を透過するカップリング光学系をなすコリメー
トレンズ２０が取り付けられる。このコリメートレンズ
２０は、図１、図２に示すように、一面側の外周縁部が
位置決め段差３２に突き当たる位置まで挿入され、圧入
あるいは接着等の方法で固定される。従って、上記コリ
メートレンズ２０は、保持部材３０の取付基準面３３か
ら所定の距離をもって位置決めされる。

【００１６】次に、図示しない位置調整チャックによっ
て、上記半導体レーザパッケージ１０を上記台座３５上
に一定の空間（隙間）を保つようにして把持する。そし
て、二発光点１ａ、１ｂを点灯させると共に、上記コリ
メートレンズ２０を透過した出射光束の光学特性を検知
しながら、上記半導体レーザパッケージ１０の位置と姿
勢を精密に決める。この位置調整の詳細については、後
述する。

【００１７】上記半導体レーザパッケージ１０の形状は
円筒状になっている。また、上記台座３５の上面、すな
わち、上記半導体レーザパッケージ１０に対向する面
（接着面）は、上記半導体レーザパッケージ１０の円筒
形状に沿って接面するように形成されている。従って、
上記台座３５の上面の断面は部分円弧の凹状に形成され
ている。

【００１８】上述のように、上記半導体レーザパッケー
ジ１０は、位置調整チャックによって、上記台座３５上
に一定の空間（隙間）を保つようにして把持されている
ため、上記半導体レーザパッケージ１０をＺ方向、すな
わち光軸に直交する上下方向に移動させて二点発光点１
ａ、１ｂの位置調整を行うことができる。この位置調整
は、二発光点１ａ、１ｂを点灯させると共に、上記コリ
メートレンズ２０を透過した出射光束の光学特性を検知
しながら、位置調整チャックを操作して行う。また、上
記二点発光点１ａ、１ｂの並び方向が傾いている場合
は、上記二点発光点１ａ、１ｂの並び方向が、光軸方向
と直交する左右方向、すなわち、Ｙ方向と平行になるよ
うに、位置調整チャックを操作して、上記半導体レーザ
パッケージ１０を移動させて位置調整を行うことができ
る。さらに、光軸方向であるＸ方向にも、上述の方法
で、上記半導体レーザパッケージ１０を移動させて位置
調整を行うことができる。

【００１９】従って、上述の位置調整では、上記二点発
光点１ａ、１ｂをコリメートレンズに対して光軸方向、
すなわち、Ｘ方向に上記二点発光点１ａ、１ｂの位置を
精密に調整（コリメート調整）することができると共
に、光軸方向に直交する方向であり、かつ互いに直交す
る方向、すなわち、Ｙ、Ｚ方向に上記二点発光点１ａ、
１ｂの位置を精密に調整（光軸調整）することができ
る。

【００２０】二点発光点１ａ、１ｂの位置調整ができた
ら、上記半導体レーザパッケージ１０の位置と姿勢を維
持したまま、半導体レーザパッケージ１０と台座３５と
の間に形成されている隙間に接着剤５を充填し硬化させ
る。硬化方法は、図１に示すように、半導体レーザパッ
ケージ１０の両側から、紫外線照射手段５０、５０によ
って紫外線を上記接着剤５に照射して、短時間で接着剤
５を硬化させる。従って、接着剤５は紫外線硬化タイプ
であればなおよい。一定の空間に接着剤５を充填し、紫
外線照射で短時間に接着剤５を硬化させることにより、
二点発光点１ａ、１ｂの位置調整を完了した上記半導体
レーザパッケージ１０を上記保持部材３０上の台座３５
上に良好な位置精度で固定させることができる。その後
に、アパーチャ２１を上記保持部材３０に取り付けるこ
とによって装置の組付を終了する。

【００２１】上記二点発光点１ａ、１ｂの位置調整を行
うときに、同時に上記接着剤５を充填してもよい。ま
た、発光点の数は、２つ以上設けられていてもよく、発
光点の並び方向は、Ｚ方向でもよい。

【００２２】上述のように、光源部を構成し、複数の発
光点を有する半導体レーザアレーチップ１が内蔵された
半導体レーザパッケージ１０を、空間的に姿勢と位置を
調整して、接着剤５で台座３５に固定するようにしたた
め、発光点１ａ、１ｂの並び方向の傾きがあったとして
も、これに関係なく、コリメート調整及び光軸調整を行
うことができる。さらに、半導体レーザパッケージ１０
を接着剤５で台座３５に固定するため、従来のような調
整用のネジおよび調整機構等を必要としない。従って、
部品点数を増やすことなくコリメート調整及び光軸調整
を行うことができる。

【００２３】上記接着剤５が均一に硬化していない場
合、すなわち、不完全硬化部分がある場合には、この不
完全硬化部分が経時的に変化し易いために、光源装置の
経時的安定性を損なうことがありうる。そこで、図３、
４に示すように、保持部材３０に形成されている台座３
５に紫外線が透過することが可能なガラス部材５２を埋
め込む。このガラス部材５２は、支持部材３０を厚さ方
向に貫通して設けられている。こうすることによって、
紫外線を半導体レーザパッケージ１０の左右両側からだ
けでなく、支持部材３０の底部からも紫外線を接着剤５
に照射することができ、接着剤５の硬化を均一に、かつ
迅速に行うことができる。図３、図４では、紫外線照射
手段５１によって、紫外線を接着剤５に照射している。
この実施例では、上記ガラス部材５２を使用したが、合
成樹脂のような紫外線を透過することができるものであ
ればよい。

【００２４】図３、図４に示す実施の形態によれば、紫
外線を半導体レーザパッケージ１０の両側からだけでな
く、支持部材３０の底部からも紫外線を接着剤５に照射
することができるため、上記接着剤５を均一に硬化する
ことができ、接着後の光源装置の経時的安定性を高くす
ることができる。

【００２５】次に、図５、図６に示す実施の形態につい
て説明する。この実施の形態では、図５、図６に示すよ
うに、半導体レーザパッケージ１０の接着面６０が平面
に形成されている。これに対して、台座３５の上面、す
なわち、上記半導体レーザパッケージ１０に対向する面
（接着面）も平面に形成されている。従って、台座３５
が形成されている支持部材３０の加工を簡単にすること
ができる。さらに、半導体レーザパッケージ１０の接着
面６０と台座３５の接着面とがともに平面であるため、
接着剤５の接着層の厚さが均一になると共に、接着面積
も大きくすることができ、接着強度を増加し、接着後の
光源装置の経時的安定性をより高くすることができる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、保持部材
に対する光源部の空間的姿勢と位置を調整して、接着剤
で固定するようにしたため、発光点の並び方向の傾きが
あっても、これに関係なく、コリメート調整及び光軸調
整を行うことができる。さらに、光源部を接着剤で固定
するため、従来のような調整用のネジ等が必要がない。
従って、部品点数を増やすことなくコリメート調整及び
光軸調整を行うことができる。

【００２７】請求項２記載の発明によれば、紫外線を光
源部のパッケージの両側からだけでなく、支持部材の底
部からも紫外線を接着剤に照射することができるため、
上記接着剤を均一に硬化することができ、接着後の光源
装置の経時的安定性を高くすることができる。

【００２８】請求項３記載の発明によれば、光源部のパ
ッケージと台座との接着面をともに平面に形成したた
め、台座が形成されている支持部材の加工を簡単にする
ことができる。さらに、光源部のパッケージの接着面と
台座の接着面とがともに平面であるため、接着剤の接着
層の厚さが均一になると共に、接着面積も大きくするこ
とができ、接着強度を増加し、接着後の光源装置の経時
的安定性をより高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるマルチビーム光源装置の実施の
形態を示す一部断面平面図である。

【図２】同上光源装置の一部断面側面図である。

【図３】本発明にかかるマルチビーム光源装置の別の実
施の形態を示す一部断面平面図である。

【図４】同上光源装置の一部断面側面図である。

【図５】本発明にかかるマルチビーム光源装置のさらに
別の実施の形態を示す一部断面平面図である。

【図６】同上光源装置の一部断面側面図である。

【図７】従来の光源装置に適用されている光源部の例を
示す平面図及びその光学配置図である。

【符号の説明】

１半導体レーザアレーチップ５接着剤１０半導体レーザパッケージ２０コリメートレンズ３０支持部材３５台座５０紫外線照射手段５１紫外線照射手段５２ガラス部材

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｈ０４Ｎ 1/04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一パッケージ内に複数発光部を有する
光源部と、上記光源部からの複数光束を取り込むカップリング光学
系とを保持部材に取り付けたマルチビーム光源装置にお
いて、上記光源部の上記保持部材への取付け構造は、保持部材
に対する光源部の空間的姿勢と位置とが調整され、この
調整後の上記光源部と上記保持部材との間に形成される
隙間に接着剤が充填硬化されて取り付けられていること
を特徴とするマルチビーム光源装置。
【請求項２】少なくとも接着剤が充填される上記保持
部材部分は紫外線が透過できる材質で形成されているこ
とを特徴とする請求項１記載のマルチビーム光源装置。
【請求項３】上記光源部のパッケージは、上記複数発
光部の配列された方向、もしくは上記複数発光部の配列
された方向と略直交する方向に沿った平面を有すること
を特徴とする請求項１記載のマルチビーム光源装置。