JPH11231241A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、レーザホルダに特別な加工を必要と
せずに、半導体レーザの圧入性の向上と圧入保持力を確
保することが可能な光源装置を提供することを目的とし
ている。 【解決手段】本発明は、光源である半導体レーザを圧入
保持する支持手段を有するレーザホルダとレーザ光を略
平行光化するコリメータレンズを保持し、半導体レーザ
と所定距離に配せられるレンズホルダで構成される光源
装置であって、前記レーザホルダの支持手段は、半導体
レーザの発光方向にテーパ状に拡大する内面を有する円
筒部分を備え、該テーパ状内面の小径側に位置する半導
体レーザの保持部が、該小径側円筒部分の環状部を光軸
方向に延びる複数のスリットで分割することにより形成
されていることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタ・レーザファクシミリ等の画像記録装置や、半導体
レーザを利用する光ディスクのピックアップユニット等
に用いられる光源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームプリンタ、レーザファクシ
ミリ等の画像記録装置や、半導体レーザを利用する光デ
ィスクのピックアップユニット等の光源装置は、半導体
レーザから発生されたレーザ光を平行化して所定の断面
形状のレーザ光を得るためのコリメータレンズや、半導
体レーザを駆動用ＩＣ等を搭載した回路基板と結合さ
れ、ユニット化される。図７は、上記画像記録装置の一
般的な構成を説明するもので、ユニット化された光源装
置Ｅ０から発生されたレーザ光Ｊ０はシリンドリカルレ
ンズＣ０を経てポリゴンミラーＲ０に照射され、これに
よって走査偏向され、結像レンズＦ０を経て折返しミラ
ーＭ０によって反射され、図示しない感光ドラムの表面
に結像される。感光ドラムに結像されるレーザ光は、ポ
リゴンミラーＲ０の回転による主走査および感光ドラム
の回転による副走査によって静電潜像を形成する。ま
た、ポリゴンミラーＲ０によって偏向走査されたレーザ
光の一部分は検出ミラーＢ０によって走査開始信号検出
器Ｄ０へ導入され、走査開始信号検出器Ｄ０の出力信号
によって、光源装置Ｅ０の半導体レーザが書き込み変調
を開始する。なお、光源装置Ｅ０、ポリゴンミラーＲ
０、結像レンズＦ０、検出ミラーＢ０、走査開始信号検
出器Ｄ０、折り返しミラーＭ０等は筐体Ｈ０に取付けら
れ、筐体Ｈ０の上部開口は図示しないふたによって閉塞
される。

【０００３】図８は、光源装置Ｅ０を拡大して示すもの
である。Ｓ１は、光源であるところの半導体レーザであ
り、Ｐ１は、半導体レーザＳ１を駆動するＩＣ（不図
示）を有する回路基板である。１００は、円筒部１１１
の内周部１１２の一端に前記半導体レーザＳ１を保持
し、円筒部１１１の半導体レーザＳ１側には、筐体Ｈ０
の嵌合穴（不図示）に嵌合する円筒部１１３と、筐体Ｈ
０に光源装置Ｅ０をネジＫ１０にて固定する取付け部１
１４と、回路基板Ｐ１と半導体レーザＳ１を接続しネジ
Ｋ２０にて固定する取付け部１１５を有するレーザホル
ダである。Ｃ１は、半導体レーザＳ１のレーザ光を平行
光化するコリメータレンズであり、また、２００は、コ
リメータレンズＣ１を内蔵する取付け穴２１０と半導体
レーザＳ１のレーザ光を所定のスポット形状にする光学
絞り２２０を有するところのレンズ保持部２３０と、内
周部２５０をレーザホルダ１００の円筒部１１１の半導
体レーザ保持部と反対側部位と外嵌し接着部となる円筒
部２４０とが一体的に形成されるところのレンズホルダ
である。

【０００４】上記構成において、半導体レーザＳ１は、
レーザホルダ１００の円筒部１１１の内周部１１２に、
直接圧入され固定保持される。コリメータレンズＣ１
は、レンズホルダ２００の取付け穴２１０に嵌合され、
接着或いは熱溶着などで固定保持される。半導体レーザ
Ｓ１を保持するレーザホルダ１００と、コリメータレン
ズＣ１を保持するレンズホルダ２００は、レンズホルダ
２００の内周部とレーザホルダ１００の円筒部１１１の
外周部の径方向の隙間範囲で、半導体レーザＳ１のレー
ザ光とコリメータレンズＣ１の光軸合わせを行い、レン
ズホルダ２００の光軸方向の摺動で、コリメータレンズ
Ｃ１の焦点合わせを行う。この後に、レンズホルダ２０
０とレーザホルダ１００を接着固定などで一体化して光
源装置となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光源装置においては、半導体レーザとレーザホルダ
の圧入保持において、所定の保持力を確保するために
は、半導体レーザの圧入部位の外径と、レーザホルダの
圧入穴内径の寸法を厳しく管理する必要がある。また、
レーザホルダをコストダウンを目的とする成形品で構成
するとき、圧入穴の内径部は、成形型離型のための勾配
形状が必要であり、内径寸法の管理には限界がある。特
に、金属材質のレーザホルダでは成形の寸法精度範囲内
で、圧入穴内径が最も小径のとき、半導体レーザの圧入
時に圧入力が過大となり、圧入位置の不安定や半導体レ
ーザの損傷が懸念される。加えて、圧入穴の内径部で半
導体レーザの固定部範囲を、勾配形状でなく直線形状に
することも考えられるが、離型による型摩耗の問題が生
じる。そのため、内径寸法を管理のために、成形品形状
に２次的な加工を施す必要がある。このように、従来の
半導体レーザとレーザホルダとの圧入保持においては、
圧入保持力を確保し、かつ圧入時の過大な圧入力発生防
止を両立するために、成形型の精度管理や２次的加工が
必要であり、これらが光源装置のコスト高の要因なって
いる。

【０００６】そこで、本発明は、上記従来の技術に有す
る課題を解決し、レーザホルダに特別な加工を必要とせ
ずに、半導体レーザの圧入性の向上と圧入保持力を確保
することが可能な光源装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は光源装置をつぎのように構成したことを特
徴とするものである。すなわち、本発明の光源装置は、
光源である半導体レーザを圧入保持する支持手段を有す
るレーザホルダとレーザ光を略平行光化するコリメータ
レンズを保持し、半導体レーザと所定距離に配せられる
レンズホルダで構成される光源装置であって、前記レー
ザホルダの支持手段は、半導体レーザの発光方向にテー
パ状に拡大する内面を有する円筒部分を備え、該テーパ
状内面の小径側に位置する半導体レーザの保持部が、該
小径側円筒部分の環状部を光軸方向に延びる複数のスリ
ットで分割することにより形成されていることを特徴と
している。また、本発明の光源装置は、前記半導体レー
ザの保持部が、前記環状部を薄肉として光軸方向に延び
る複数のスリットで円周等分に分割することにより形成
されていることを特徴としている。また、本発明の光源
装置は、前記半導体レーザの保持部が、前記小径側円筒
部分の環状部を複数のスリットで分割してなる複数の環
状片の内の一部の環状片によって形成され、該保持部を
形成する環状片以外の環状片によって半導体レーザのリ
ードピン配置面と光軸方向に当接する位置決定部を形成
したことを特徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、上記のように構成され
ているから、半導体レーザがレーザホルダに圧入される
時、レーザホルダのスリットで分割される各圧入部はあ
る弾性をもって変形する。したがって、圧入によって発
生する力は各圧入部の弾性変形で分散し、半導体レーザ
に過大な力を与えない。そして、所定位置における半導
体レーザは、この弾性力によって固定保持されるから、
本発明においては、レーザホルダに特別な加工を必要と
せずに、半導体レーザの圧入性の向上と圧入保持力を確
保することが可能となる。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。 ［実施例１］図１、図２は本発明の特徴を最もよく表わ
す実施例１の光源装置Ｅの模式図を示す。Ｓは、光源で
あるところの半導体レーザであり、半導体レーザＳは、
レーザチップ（不図示）を支持する外周部Ｓ１０を有す
るステムＳ２０とレーザチップを保護するキャップＳ３
０を備える。Ｐは、半導体レーザＳを駆動するＩＣ（不
図示）を有する回路基板である。また、１０はレーザホ
ルダであり、このレーザホルダ１０は半導体レーザＳの
発光方向にテーパ状に拡大する内面３０を有する円筒部
１１と、円筒部１１のテーパ状内面の小径側に半導体レ
ーザＳを圧入保持する支持手段１２と、円筒部１１の外
周部の半導体レーザＳ側の、筐体（不図示）の嵌合穴
（不図示）に嵌合する円筒部１３と、筐体に光源装置Ｅ
をネジＫ１にて固定する取付け部１４と、回路基板Ｐと
半導体レーザＳを接続しネジＫ２にて固定する取付け部
１５等によって構成されている。レーザホルダ１０の半
導体レーザＳを圧入保持する支持手段１２は、半導体レ
ーザＳの外周部Ｓ１０と嵌合する内周面１６と外周面１
７からなる光軸方向には薄肉の略環状形状である。

【００１０】１８は、支持手段１２の環状形状部の光軸
方向に延び、環状部を円周等分に分割する複数のスリッ
トである。また、１９は、支持手段１２で複数のスリッ
ト１８で分割され、内周面１６と外周面１７からなる複
数の保持部である。Ｃは、半導体レーザＳのレーザ光を
平行光化するコリメータレンズである。２０は、孔部２
１にコリメータレンズＣを保持し、半導体レーザＳ１の
レーザ光を所定のスポット形状にする光学絞り２２と、
レーザホルダ１０の円筒部１１に外嵌し接着部となると
ころの円筒部２３とが一体的に形成されるレンズホルダ
である。レンズホルダ２０は、半導体レーザＳのレーザ
光を平行光化するコリメータレンズＣを保持し、レンズ
ホルダ２０と半導体レーザＳを所定距離に保持する。

【００１１】上記した構成によって、半導体レーザＳを
圧入保持したレーザホルダ１０とコリメータレンズＣを
保持したレンズホルダ２０は内周部２４とレーザホルダ
１０の円筒部１１の外周部の隙間が許す範囲で移動させ
て、半導体レーザＳのレーザ光とコリメータレンズＣの
光軸合わせを行い、レンズホルダ２０を光軸方向へ摺動
させて、コリメータレンズＣの焦点合わせを行う。この
後に、レーザホルダ１０とレンズホルダ２０は接着など
で固定され、レンズホルダ２０とレーザホルダ１０を一
体化して光源装置となる。図３・４に半導体レーザＳと
レーザホルダ１０との圧入工程の様子を示す。半導体レ
ーザＳのレーザホルダ１０への圧入は、支持手段１２の
テーパ状内面３０の大径側より、半導体レーザＳのステ
ムＳ２０側から、図示しない圧入工具により矢印Ｖ方向
に挿入される。

【００１２】図４は、半導体レーザＳの挿入時の状態を
強調して示すものである。レーザホルダ１０の支持手段
１２の内周面１６は、半導体レーザＳの外周面Ｓ１０と
の摺動抵抗による外力を受ける。この外力を受ける部位
は、保持部１９であり、内周面１６と外周面１７からな
る光軸方向（半導体レーザＳの圧入方向）に薄肉形状で
ある。したがって、保持部１９が外力を受けると光軸と
直交する径方向に弾性的に変形しながら、半導体レーザ
Ｓの所定位置まで挿入され圧入保持される。このとき、
内周面１６は内面部３０のテーパ面と連続する面であ
り、半導体レーザＳの挿入前は、内周面１６と半導体レ
ーザＳの外周面Ｓ１０は、光軸に対して平行な関係には
ない。半導体レーザＳの挿入時には、上述したように、
内周面１６が弾性変形を起こし、半導体レーザＳが所定
位置の時には、内周面１６も光軸に対し、略平行な面と
なるので、内面部３０のテーパ面と半導体レーザＳのス
テムＳ２０の外周部Ｓ１０が面として当接した状態で保
持される。上記工程においては、内周面１６と外周面１
７の各径寸法・外周面１７の光軸方向長さ・スリット１
８の個数やレーザホルダ１０或いは保持部１９の材質な
どは、外力による弾性と半導体レーザＳとレーザホルダ
１０との保持力などで任意に設定される。

【００１３】上記のように構成することによって、半導
体レーザのレーザホルダヘの圧入時における摺動抵抗を
低減することができ、レーザホルダの嵌合面の切削粉の
発生を防止することができ、或いは切削粉が生じても光
源装置の外部に押し出されるので、レーザ光光路の障害
となることを防止することができる。半導体レーザとレ
ーザホルダが面状に嵌合するので、保持力の安定性を向
上させることができる。また、半導体レーザが損傷する
ような過大な外力を与えることを防止でき、半導体レー
ザの寿命や性能などの信頼性を向上させることができ
る。さらに、レーザホルダを成形品で製作する場合に、
２次的加工無しに半導体レーザの保持部への圧入性の向
上による組立容易性と保持力の確保ができる。

【００１４】［実施例２］図５、図６に、本発明の実施
例２であるところの光源装置を示す。レンズホルダ２０
の構成は前述した実施例１と同様である。また、実施例
１と同様に、レーザホルダ１０の支持手段１２は、複数
のスリット１８で分割される光軸方向に薄肉の環状形状
である。図示例では、スリット１８は６ヶ所であり、こ
のスリット１８で分割される環状片４０も６ヶ所とな
る。この６ヶ所の環状片４０の内、３ヶ所によって、実
施例１と同様に、半導体レーザＳの外周部Ｓ１０と嵌合
する内周面１６を有する保持部４１が形成される。ま
た、他の３ヶ所によって、半導体レーザＳの外周部Ｓ１
０の外径より大きい内径である内周面４２と、環状片の
端部に径方向に突出する突起部４３を有する形状の位置
決め部４４が形成される。

【００１５】保持部４１と位置決め部４４は、円周上に
交互に等分配置される。半導体レーザＳがレーザホルダ
１０での所定位置において、保持部４１は、内周面１６
と半導体レーザＳの外周部Ｓ１０が嵌合面となり、半導
体レーザＳを保持する。位置決め部４４は、突起部４３
が半導体レーザＳのステムＳ２０のリードピン配設面と
光軸方向に当接する。上記のように構成することによっ
て、実施例１に述べた効果に加え、半導体レーザのレー
ザホルダヘの圧入位置とレーザホルダに対する半導体レ
ーザの光軸の傾きを安定的に規制することができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり半導体レーザの
保持部が、小径側円筒部分の環状部を光軸方向に延びる
複数のスリットによって分割することにより構成されて
いるので、光源装置における、半導体レーザの圧入保持
を、レーザホルダに新たな加工を施すことなく、また半
導体レーザの信頼性を損なうことなく、容易に確実に行
うことができる。また、従来のレーザホルダでは、一度
半導体レーザを圧入したものは、保持力の低下により再
使用は不可能であるが、本発明においては、レーザホル
ダの保持力の低下を抑制することができるため、レーザ
ホルダの再使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における実施例１の光源装置を示す模式
断面図。

【図２】図１の光源装置のＴＴ断面図。

【図３】半導体レーザのレーザホルダヘの圧入工程説明
図。

【図４】半導体レーザのレーザホルダヘの圧入工程説明
図。

【図５】本発明における実施例２の光源装置を示す模式
断面図。

【図６】本発明における実施例２の光源装置を示す模式
断面図。

【図７】画像記録装置全体の説明図。

【図８】従来例の光源装置を示す模式断面図。

【符号の説明】

Ｊ０：レーザ光 Ｅ・Ｅ０：光源装置 Ｈ０：筐体 Ｓ・Ｓ１：半導体レーザ Ｐ・Ｐ１：回路基板 Ｃ・Ｃ１：コリメータレンズ １０・１００：レーザホルダ ２０・２００：レンズホルダ Ｖ：圧入方向 １１：円筒部 １２：支持手段 １８：スリット １９：保持部 ３０：内面部 ４３：突起部 ４４：位置決め部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源である半導体レーザを圧入保持する支
   持手段を有するレーザホルダとレーザ光を略平行光化す
   るコリメータレンズを保持し、半導体レーザと所定距離
   に配せられるレンズホルダで構成される光源装置であっ
   て、 前記レーザホルダの支持手段は、半導体レーザの発光方
   向にテーパ状に拡大する内面を有する円筒部分を備え、
   該テーパ状内面の小径側に位置する半導体レーザの保持
   部が、該小径側円筒部分の環状部を光軸方向に延びる複
   数のスリットで分割することにより形成されていること
   を特徴とする光源装置。
2. 【請求項２】前記半導体レーザの保持部が、前記環状部
   を薄肉として光軸方向に延びる複数のスリットで円周等
   分に分割することにより形成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の光源装置。
3. 【請求項３】前記半導体レーザの保持部が、前記小径側
   円筒部分の環状部を複数のスリットによって分割してな
   る複数の環状片の内の一部の環状片によって形成され、
   該保持部を形成する環状片以外の環状片によって半導体
   レーザのリードピン配置面と光軸方向に当接する位置決
   定部を形成したことを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載の光源装置。