JP2010250089A

JP2010250089A - レーザー光源装置

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Publication number: JP2010250089A
Application number: JP2009099790A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kihara; 孝木原
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2009-04-16
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2029-04-16
Also published as: JP5209567B2

Abstract

【課題】複雑な構成を必要とすることなく光軸調整を行うこと。
【解決手段】光源ユニット３から発せられるレーザー光の光軸を調整するための光軸調整ユニット６と、光軸調整ユニット６が取り付けられるブラケット５とを備えるレーザー光源装置１において、光軸調整ユニット６は、Ｘ軸方向へ移動可能なＸ軸移動部６１０と、このＸ軸移動部６１０と一体的に移動すると共にＹ軸方向へ移動可能なＹ軸移動部６２０と、Ｘ軸移動部６１０に設けられ、ブラケット５一部に弾接してＸ軸移動部６１０を係止させてレンズのＸ軸方向の位置を調整する弾接片６１４と、Ｙ軸移動部６２０に設けられ、Ｘ軸移動部６１０の一部に弾接してＹ軸移動部６２０を係止させてレンズのＹ軸方向の位置を調整する弾接片６２４とを有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザー光源装置に関し、特に、レーザー光の光軸調整が可能なレーザー光源装置に関する。

赤色レーザー光、緑色レーザー光、青色レーザー光をそれぞれ出射する赤色レーザーデバイス、緑色レーザーデバイス、青色レーザーデバイスを備え、各色のレーザー光を結合して単一の光ビームを生成し、生成された単一の光ビームを、レーザー制御系を介してスクリーンに投射するレーザーディスプレイシステムがある（例えば、特許文献１参照）。このようなレーザーディスプレイシステムでは、レーザー光源装置においてレーザー光の光軸を微調整する光軸調整機構が必要となる。

従来、効率的に光軸を調整することを目的として、種々の光軸調整機構が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２には、互いに直交するＸ軸及びＹ軸方向の光軸調整を可能にした液晶パネル支持機構において、Ｘ軸方向の調整対象となるＸ軸支持板と、Ｙ軸方向の調整対象となるＹ軸支持板とを棒状ばねによりＸ軸方向及びＹ軸方向に付勢する付勢力を付与しておき、Ｘ軸調整用及びＹ軸調整用のねじを回すことによりＸ軸支持板及びＹ軸支持板の位置を調整することが開示されている。

特開２００７−３００００９号公報特開平１０−１３３２７９号公報

ところで、特許文献１のレーザー光源装置に特許文献２に記載の光軸調整機構を適用すれば、Ｘ軸調整用及びＹ軸調整用のねじを回すだけでＸ軸及びＹ軸方向の光軸調整が可能となる。しかしながら、特許文献２に記載の光軸調整機構においては、調整対象となる部材（Ｘ軸支持板、Ｙ軸支持板）に予め付勢力を付与する付勢部材（棒状ばね）を配設しておく必要があり、その構造が複雑になるという問題がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、複雑な構成を必要とすることなく光軸調整を行うことができるレーザー光源装置を提供することを目的とする。

本発明のレーザー光源装置は、レーザー光を発する光源ユニットと、この光源ユニットから発せられるレーザー光の光軸を調整するための光軸調整ユニットと、前記光軸調整ユニットが取り付けられる取付部材とを備えるレーザー光源装置であって、前記光軸調整ユニットは、光路上に配置されたレンズを光軸に対する直交平面内において互いに直交するＸ、Ｙ軸方向に位置調整するための調整機構を有し、前記調整機構は、Ｘ軸方向へ移動可能なＸ軸移動部と、このＸ軸移動部と一体的に移動すると共にＹ軸方向へ移動可能なＹ軸移動部と、前記Ｘ軸移動部に設けられ、前記取付部材の一部に弾接して当該Ｘ軸移動部を係止させて前記レンズのＸ軸方向の位置を調整するＸ軸調整手段と、前記Ｙ軸移動部に設けられ、前記Ｘ軸移動部の一部に弾接して当該Ｙ軸移動部を係止させて前記レンズのＹ軸方向の位置を調整するＹ軸調整手段とを有することを特徴とする。

上記レーザー光源装置によれば、Ｘ軸移動部及びＹ軸移動部に、レンズ位置を調整すると共にＸ軸移動部及びＹ軸移動部の位置を係止させることができるＸ軸調整手段及びＹ軸調整手段を設けたことから、Ｘ軸移動部及びＹ軸移動部自体によりレンズの位置調整を行うと共に位置調整後のレンズを保持することができるので、複雑な構成を必要とすることなく光軸調整を行うことが可能となる。

上記レーザー光源装置において、前記Ｘ軸移動部は、前記取付部材に形成されたガイド部に沿って移動し、前記Ｙ軸移動部は、前記Ｘ軸移動部に形成されたガイド部に沿って移動することが好ましい。この場合には、Ｘ軸移動部及びＹ軸移動部の移動経路を安定化させることができるので、Ｘ軸調整手段及びＹ軸調整手段による弾接箇所を特定し易く、Ｘ軸移動部及びＹ軸移動部を適切に取付部材及びＸ軸移動部に係止させることが可能となる。

また、上記レーザー光源装置において、前記Ｙ軸調整手段は、前記Ｘ軸移動部の一部に当接する当接部と、当該当接部に連続して設けられた屈曲部とを有する弾接部材で構成され、前記Ｙ軸移動部側に突出形成された前記Ｘ軸移動部の突出片に弾接することが好ましい。この場合には、Ｘ軸調整部の一部に当接する当接部と、当該当接部に連続して設けられた屈曲部とを有する弾接部材と、Ｘ軸移動部に設けられた突出片という簡単な構成で、Ｙ軸方向のレンズの位置調整を行うと共に、Ｘ軸移動部に対してＹ軸移動部を係止させることが可能となる。

さらに、上記レーザー光源装置においては、前記Ｘ軸調整手段及びＹ軸調整手段による前記レンズの位置調整後、前記取付部材に対して前記Ｘ軸移動部を接着固定すると共に、前記Ｘ軸移動部に対して前記Ｙ軸移動部を接着固定することが好ましい。この場合には、レンズの位置調整後、取付部材及びＸ軸移動部に対して、それぞれＸ軸移動部及びＹ軸移動部が接着固定されるので、位置調整後のレンズ位置を確実に保持させることが可能となる。

さらに、上記レーザー光源装置においては、前記光源ユニットが固定されるベース部材に、前記光軸調整ユニットが取り付けられた状態の前記取付部材を取り付けることが好ましい。この場合には、光軸調整ユニットは、取付部材を介してベース部材に取り付けることから、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能な調整機構を有する光軸調整ユニットをベース部材に直接的に取り付ける作業が必要なくなるので、レーザー光源装置を組み立てる際の作業効率を向上することが可能となる。

さらに、上記レーザー光源装置においては、前記光軸調整ユニットを通過したレーザー光の光路上に配置されるプリズムと、前記プリズムを保持するプリズムホルダとを有する光源照射ユニットを備え、前記取付部材の一部で前記プリズムホルダを前記ベース部材側に押圧することが好ましい。この場合には、取付部材に、光軸調整ユニットを保持させる機能と、プリズムホルダを押圧する機能とを持たせることができるので、装置の部品点数を削減して製造コストを低減すると共に、装置を組み立てる際の作業効率を向上することが可能となる。

さらに、上記レーザー光源装置においては、前記プリズムホルダを回動させる駆動ギアと、この駆動ギアに連結される駆動モータとを有する駆動ユニットを備え、前記取付部材の一部で前記駆動モータを前記ベース部材側に押圧することが好ましい。この場合には、取付部材に、光軸調整ユニットを保持させる機能及びプリズムホルダを押圧する機能に加え、駆動モータを押圧する機能を持たせることができるので、装置の部品点数を削減して製造コストを低減すると共に、装置を組み立てる際の作業効率を向上することが可能となる。

本発明によれば、Ｘ軸移動部及びＹ軸移動部にレンズ位置を調整すると共に、Ｘ軸移動部及びＹ軸移動部の位置を係止させることができるＸ軸調整手段及びＹ軸調整手段を設けたことから、Ｘ軸移動部及びＹ軸移動部自体によりレンズの位置調整を行うと共に、位置調整後のレンズを保持することができるので、複雑な構成を必要とすることなく光軸調整を行うことが可能となる。

本発明の一実施の形態に係るレーザー光源装置の分解斜視図である。上記実施の形態に係るレーザー光源装置の組み立て状態の斜視図である。上記実施の形態に係るレーザー光源装置の組み立て状態の側面図である。上記実施の形態に係るレーザー光源装置が有する光源照射ユニットの組み立て状態を説明するための図である。上記実施の形態に係るレーザー光源装置が有するブラケットの構成を説明するための図である。上記実施の形態に係るレーザー光源装置が有する光軸調整ユニットの構成を説明するための図である。上記実施の形態に係るレーザー光源装置を組み立てる際の工程を説明するための図である。上記実施の形態に係るレーザー光源装置を組み立てる際の工程を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態に係るレーザー光源装置は、例えば、レーザーディスプレイシステムの光源装置に適用されるものである。図１は、本発明の一実施の形態に係るレーザー光源装置１の分解斜視図であり、図２及び図３は、それぞれレーザー光源装置１の組み立て状態の斜視図及び側面図である。図１〜図３に示すように、本実施の形態に係るレーザー光源装置１は、ベース部材としての基台２と、この基台２に取り付けられる光源ユニット３及び光源照射ユニット４と、これらの光源ユニット３及び光源照射ユニット４を固定する取付部材としてのブラケット５と、このブラケット５に取り付けられる光軸調整ユニット６と、光源照射ユニット４を駆動する駆動ユニット７とを主な構成要素として備える。なお、以下においては、説明の便宜上、光源照射ユニット４側をレーザー光源装置１の前方側と呼び、光源ユニット３側をレーザー光源装置１の後方側と呼ぶものとする。

基台２は、例えば、絶縁性の樹脂材料で成形され、レーザー光源装置１の底面部を構成する。基台２の後方側端部には、後述するレンズホルダ３０３を保持する保持穴部２０１ａが形成された垂直支持体２０１が設けられている。この垂直支持体２０１の前方側には、後述する駆動ユニット７の駆動モータ７１０を保持するモータ保持部２０２が設けられ、このモータ保持部２０２の近傍には、後述する駆動ユニット７の駆動ギア７２０を回転可能に支持する軸部２０３が設けられている。また、モータ保持部２０２の前方側には、後述する光源照射ユニット４の固定軸４０４が挿入される筒状部２０４が設けられ、この筒状部２０４の近傍には、組み立て時において、筒状部２０４の周囲に巻回されたトーションばね８の一端を係止する係止片２０５が設けられている。

光源ユニット３は、光源としてのレーザダイオードを保持するレーザダイオードホルダ（光源支持板）３０１と、レーザダイオードに電源を供給するための電源ボードとしての機能を少なくとも果たすプリント回路基板（以下、「回路基板」という）３０２と、コリメータレンズを保持する円筒形状のレンズホルダ３０３とを有している。レーザダイオードホルダ３０１は、放熱機能を有するように熱伝導性の良い金属から構成されており、その中央部にレーザー光出射口３０１ａを有している。レンズホルダ３０３は、前方側に配置された小径部で垂直支持体２０１の保持穴部２０１ａに嵌着される。レーザダイオードホルダ３０１及び回路基板３０２は、レンズホルダ３０３を保持した状態の垂直支持体２０１の後面側にネジ３０４により固定される。また、回路基板３０２は、その下端部近傍をネジ３０５により基台２の底面部に固定されている。このように、本実施の形態において、光源ユニット３は、基台２の垂直支持体２０１よりも後方側にまとめて配設されている。

光源照射ユニット４は、回動可能なプリズム４０１と、このプリズム４０１の下端部を保持するケース４０２と、プリズム４０１の上方側から被せられ、ケース４０２に取り付けられる保持部材４０３と、ケース４０２に挿通される固定軸４０４とを有している。本実施の形態においては、ケース４０２と保持部材４０３とでプリズムホルダが構成される。プリズム４０１は、光源ユニット３から出射されるレーザー光の出射方向を規定する。ケース４０２は、駆動ユニット７からの駆動力を受け、プリズム４０１を回動させる。ケース４０２の下面には、基台２の筒状部２０４に巻回されたトーションばね８の一端を係止する係止部４０２ａが設けられている。また、ケース４０２の中央には、固定軸４０４が貫通する貫通孔４０２ｂが形成されている。さらに、ケース４０２の側面部近傍には、後述する保持部材４０３の係合腕部４０３ｃが挿通される複数のスリット部４０２ｃが形成されている（図１に不図示、図４（ｄ）参照）。さらに、ケース４０２の下面には、後述する駆動ユニットの駆動ギアと噛合するギア部４０２ｄが設けられている（図１に不図示、図４（ｄ）参照）。

保持部材４０３は、例えば、薄い金属板材を折り曲げて形成され、プリズム４０１の上面を押える上面部４０３ａと、上面部４０３ａの対向する側端部から垂下する側面部４０３ｂと、側面部４０３ｂの下端部から下方側に延出する係合腕部４０３ｃとを有している。上面部４０３ａには、その一部を上方側に僅かに折り曲げて形成された弾性部４０３ｄと、この弾性部４０３ｄの中央近傍に設けられ、後述するブラケット５の押圧突起５０１ｉからの押圧を受ける被押圧部４０３ｅと、その前端部及び後端部から下方側に延出する保持片４０３ｆとを有する。側面部４０３ｂには、その一部に概してＵ字状のスリットを形成することで保持片４０３ｇが設けられている。固定軸４０４は、ケース４０２の貫通孔４０２ｂを貫通して下方側に突出し、その突出した部分で基台２の筒状部２０４に固定されるものとなっている。このように固定軸４０４が筒状部２０４に固定されることで、ケース４０２と保持部材４０３とからなるプリズムホルダが回動可能に基台２に軸支されるものとなっている。

図４は、本実施の形態に係るレーザー光源装置１が有する光源照射ユニット４の組み立て状態を説明するための図である。光源照射ユニット４を組み立てる場合、図４に示すように、ケース４０２の貫通孔４０２ｂに固定軸４０４が貫通されると共にその上からプリズム４０１が載置された状態で保持部材４０３が被せられる。この場合、保持部材４０３の係合腕部４０３ｃがケース４０２の側面部近傍に形成されたスリット部４０２ｃに挿通され、その先端部を内側に折り曲げることでプリズム４０１がケース４０２に固定される。保持部材４０３の保持片４０３ｆ、４０３ｇは、プリズム４０１の前後面、側面を弾性的に保持した状態となっている。このように保持片４０３ｆ、４０３ｇが、ケース４０２に配置されたプリズム４０１の側面を弾性的に保持するようにしたことから、プリズム４０１の形状にバラツキが発生した場合においても、当該形状のバラツキを吸収しながらプリズム４０１を保持でき、ケース４０２における所定位置に固定することができるものとなっている。また、保持部材４０３の弾性部４０３ｄは、プリズム４０１の上面から僅かに浮き上がった状態となっており、被押圧部４０３ｅは、プリズム４０１の上面から僅かに離間した位置で略平行に配置された状態となっている。これらの弾性部４０３ｄ及び被押圧部４０３ｅによりプリズム４０１を基台２側に付勢する弾性片が構成され、後述するブラケット５の押圧突起５０１ｉからの押圧により確実にプリズム４０１を基台２側に付勢することができるものとなっている。

ブラケット５は、例えば、絶縁性の樹脂材料で成形されており、概して、基台２に固定され、後述する駆動ユニット７の駆動モータ７１０を収容する基部５０１と、この基部５０１の上端部分から延出して垂直支持体２０１に固定され、回路基板３０２の上端部を保持する延出部５０２とを有している。基部５０１は、図５により詳しく示すように、下方側に開口して後述する駆動ユニット７の駆動モータ７１０を収容する収容部５０１ａと、この収容部５０１ａの下端部から側方側に延出して設けられる固定部５０１ｂと、収容部５０１ａの後端部に設けられた壁部５０１ｃと、収容部５０１ａの前端部中央から前方側に延出して設けられた押圧部５０１ｄとを有している。

収容部５０１ａの側面には、弾性変形可能に設けられ、後述する駆動モータ７１０のフランジ部７１３を押圧する押圧片５０１ｅが設けられている。固定部５０１ｂは、基台２の底面と平行に延出して設けられ、複数のネジ５０１ｆにより基台２の固定孔２０６に固定される。壁部５０１ｃの上端部及び下端部には、後述するＸ軸移動部６１０をスライド移動可能に案内するガイド部５０１ｇ、５０１ｈが形成されている（図１にガイド部５０１ｈは不図示、図５（ｃ）参照）。また、この壁部５０１ｃにおける光軸に対応する部分には、不図示の開口部が形成されている。押圧部５０１ｄは、収容部５０１ａの上端部分から連続して設けられ、その下面には光源照射ユニット４が有する保持部材４０３の被押圧部４０３ｅを押圧する押圧突起５０１ｉが設けられている。さらに、収容部５０１ａの内壁面には、後述する駆動モータ７１０のモータ本体７１１の表面を基台２側に押圧する押圧片５０１ｊが設けられている。

延出部５０２は、基部５０１の上端部分における後方側端部近傍から上方側に延出すると共に、後方側に延出する腕部５０２ａと、この腕部５０２ａの後端部に設けられ、回路基板３０２の上端部を保持する保持部５０２ｂとを有している。腕部５０２ａは、側面視にて概してＬ字形状を有しており、保持部５０２ｂとの連結部分近傍において、ネジ５０２ｃにより垂直支持体２０１の上面部に形成された固定孔２０７に固定される。保持部５０２ｂは、腕部５０２ａの後端部から側方側部分で後方側に延出する一対の爪部５０２ｄと、回路基板３０２の前面部に当接する当接部５０２ｅとを有している。保持部５０２ｂは、当接部５０２ｅを回路基板３０２の前面部に当接させた状態で、爪部５０２ｄにより回路基板３０２の上端部の後面を係止することで当該回路基板３０２を保持する。

光軸調整ユニット６は、レーザダイオードから出射されるレーザー光の光軸調整を行なう凹レンズ６００と、この凹レンズ６００のＸＹ軸方向の位置を調整するための調整機構とを有している。本実施の形態に係るレーザー光源装置１においては、光軸に対して垂直平面をＸＹ平面として、ＸＹ平面内において互いに直交する方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とする（図２参照）。上述した調整機構は、Ｘ軸方向に移動可能なＸ軸移動部６１０と、このＸ軸移動部６１０と一体的に移動すると共に、Ｙ軸方向に移動可能なＹ軸移動部６２０とから構成され、これらのＸ軸移動部６１０及びＹ軸移動部６２０により、それぞれ凹レンズ６００のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置調整を行う。

Ｘ軸移動部６１０は、例えば、絶縁性の樹脂材料で成形され、概して平板形状に設けられると共に、その中央に矩形状の開口部６１１が形成されている。Ｘ軸移動部６１０の前面側であって上端部分近傍の側方部には、前方側に突出する一対の係合片６１２が設けられている。これらの係合部６１２は、ブラケット５のガイド部５０１ｇに係合する。これらの係合片６１２の下端部には、下方側に開口した溝部６１２ａが形成され、この溝部６１２ａの内壁には複数の突起部６１２ｂが設けられている（突起６１２ｂについては図１に不図示、図６（ａ）参照）。溝部６１２ａは、Ｘ軸移動部６１０のスライド移動の際にブラケット５のガイド部５０１ｇに案内される部分であり、突起部６１２ｂは、このスライド移動の際にガイド部５０１ｇの表面に摺接する部分である。また、係合片６１２の外側面には、凹凸形状で構成される摘み部６１２ｃが設けられている。摘み部６１２ｃは、作業者が凹レンズ６００の位置調整のためにＸ軸移動部６１０を移動させる際に利用される部分である。

一方、Ｘ軸移動部６１０の前面側であって下端部分には、前方側に突出して係合壁部６１３が設けられている。この係合壁部６１３は、ブラケット５のガイド部５０１ｈに係合する。この係合壁部６１３における側端部は、中央部よりも肉厚に設けられ、この肉厚部分に上方側に開口した溝部６１３ａが形成されている。この溝部６１３ａの内壁には、溝部６１２ａと同様に、複数の突起部６１３ｂが設けられている（突起６１３ｂについては図１に不図示、図６（ａ）参照）。溝部６１３ａは、Ｘ軸移動部６１０のスライド移動の際にブラケット５のガイド部５０１ｈに案内される部分であり、突起部６１３ｂは、このスライド移動の際にガイド部５０１ｈの表面に摺接する部分である。Ｘ軸移動部６１０は、これらの係合部６１２及び係合壁部６１３によりブラケット５のガイド部５０１ｇ、５０１ｈに取り付けられ、Ｘ軸方向にスライド移動可能に構成されている。

また、一対の係合片６１２の間には、Ｘ軸調整手段としての、弾性変形可能な一対の弾接片６１４が設けられている。これらの弾接片６１４は、Ｘ軸移動部６１０の板状部に概してＵ字状のスリットを形成することで設けられ、上端部が固定される一方、下端部が自由端として弾性変形可能に構成されている。弾接片６１４の下端部には、前方側に突出する突出片６１４ａが設けられている。弾接片６１４は、Ｘ軸移動部６１０がブラケット５に取り付けられた場合に突出片６１４ａを壁部５０１ｃの後面に弾接させ、Ｘ軸移動部６１０の移動を規制する。すなわち、弾接片６１４は、ブラケット５の一部に弾接してＸ軸移動部６１０を係止させて凹レンズ６００のＸ軸方向の位置を調整する役割を果たすものとなっている。

さらに、Ｘ軸移動部６１０の後面側であって上端部分には、後方側に突出する突出片６１５が設けられている。突出片６１５は、Ｘ軸移動部６１０の中央部分で上下方向に延在して設けられ、後述するＹ軸移動部６２０の弾接片６２４が弾接可能な位置に配置されている。この突出片６１５の側方側には、上下方向に延出する一対のガイド部６１６が設けられている。これらのガイド部６１６は、Ｘ軸移動部６１０の後面から後方側に突出すると共にその後端で側方側に延出して設けられ、Ｙ軸移動部６２０を上下方向にスライド移動可能に案内する。

Ｙ軸移動部６２０は、例えば、絶縁性の樹脂材料で成形され、概して平板形状に設けられると共に、その中央に円形状の開口部６２１が形成されている。Ｙ軸移動部６２０の前面側であって上端部分近傍の側方部には、前方側に突出する一対の係合部６２２が設けられている。これらの係合部６２２は、Ｘ軸移動部６１０のガイド部６１６に係合する。これらの係合部６２２の対向する内壁部には、互いに相手側に開口した溝部６２２ａが形成され、この溝部６２２ａの内壁には複数の突起部６２２ｂが設けられている（突起６２２ｂについては図１に不図示、図６（ｂ）参照）。溝部６２２ａは、Ｙ軸移動部６２０のスライド移動の際にＸ軸移動部６１０のガイド部６１６に案内される部分であり、突起部６２２ｂは、このスライド移動の際にガイド部６１６の表面に摺接する部分である。また、係合部６２２の外側面には、凹凸形状で構成される摘み部６２２ｃが設けられている。摘み部６２２ｃは、作業者が凹レンズ６００の位置調整のためにＹ軸移動部６２０を移動させる際に利用される部分である。

一方、Ｙ軸移動部６２０の前面側であって下端部分近傍の側方部には、前方側に突出する一対の係合部６２３が設けられている。これらの係合部６２３は、係合部６２２と同様に、Ｘ軸移動部６１０のガイド部６１６に係合する。これらの係合部６２３の対向する内壁部には、互いに相手側に開口した溝部６２３ａが形成され、この溝部６２３ａの内壁には複数の突起部６２３ｂが設けられている（突起６２３ｂについては図１に不図示、図６（ｄ）参照）。溝部６２３ａは、Ｙ軸移動部６２０のスライド移動の際にＸ軸移動部６１０のガイド部６１６に案内される部分であり、突起部６２３ｂは、このスライド移動の際にガイド部６１６の表面に摺接する部分である。Ｙ軸移動部６２０は、これらの係合部６２２、６２３によりＸ軸移動部６１０のガイド部６１６に取り付けられ、Ｙ軸方向にスライド移動可能に構成されている。

また、一対の係合部６２２の間には、Ｙ軸調整手段としての、弾性変形可能な弾接片６２４が設けられている。この弾接片６２４は、Ｙ軸移動部６２０の左右方向に沿って波形状に形成されており、Ｘ軸移動部６１０の突出片６１５に弾接可能な形状に構成されている。言い換えると、弾接片６２４は、Ｘ軸移動部６１０の一部（突出片６１５）に当接する当接部と、この当接部に連続して設けられた屈曲部とを有する弾性部材で構成され、Ｘ軸移動部６１０に弾接可能に構成されている。この弾接片６２４は、Ｙ軸移動部６２０がＸ軸移動部６１０に取り付けられた場合に突出片６１５の後端部に弾接してＹ軸移動部６２０の移動を規制する。すなわち、弾接片６２４は、Ｘ軸移動部６１０の一部に弾接してＹ軸移動部６２０を係止させて凹レンズ６００のＹ軸方向の位置を調整する役割を果たすものとなっている。さらに、Ｙ軸移動部６２０の後面側には、凹レンズ６００を保持可能な円弧形状のレンズ保持部６２５が設けられている。例えば、凹レンズ６００は、レンズ保持部６２５に圧入されると共に、接着剤等により接着固定される。

図６は、本実施の形態に係るレーザー光源装置１が有する光軸調整ユニット６の組み立て状態を説明するための図である。図６に示すように、Ｙ軸移動部６２０は、Ｘ軸移動部６１０のガイド部６１６にスライド移動可能に取り付けられる。そして、Ｘ軸移動部６１０は、不図示のブラケット５のガイド部５０１ｇにスライド移動可能に取り付けられている。この場合において、Ｙ軸移動部６２０は、Ｘ軸移動部６１０の突出片６１５に弾接片６２４を弾接させた状態で取り付けられ、Ｘ軸移動部６１０は、ブラケット５の壁部５０１ｃに弾接片６１４を弾接させた状態で取り付けられている。これにより、Ｙ軸移動部６２０は、Ｘ軸移動部６１０に対して現在の位置で停止した状態に保持され、Ｘ軸移動部６１０は、ブラケット５に対して現在の位置で停止した状態に保持される。このため、凹レンズ６００の位置調整を行う作業者は、手でＸ軸移動部６１０及びＹ軸移動部６２０をスライド移動させることにより、簡単に凹レンズ６００の位置調整を行うことが可能となっている。

このように、Ｘ軸移動部６１０及びＹ軸移動部６２０に、凹レンズ６００の位置を調整すると共にＸ軸移動部６１０及びＹ軸移動部６２０の位置を係止させることができる弾接片６１４及び弾接片６２４を設けることにより、Ｘ軸移動部６１０及びＹ軸移動部６２０自体によって凹レンズ６００の位置調整を行うと共に位置調整後の凹レンズ６００を保持することができるものとなっている。また、Ｘ軸移動部６１０及びＹ軸移動部６２０を、それぞれブラケット５のガイド部５０１ｇ及びＸ軸移動部６１０のガイド部６１６に沿ってスライド移動させることにより、Ｘ軸移動部６１０及びＹ軸移動部６２０の移動経路を安定化させることができるので、弾接片６１４及び弾接片６２４による弾接箇所を特定し易く、Ｘ軸移動部６１０及びＹ軸移動部６２０を適切にブラケット５及びＸ軸移動部６１０に係止できるものとなっている。特に、弾接片６２４を、波形状を有する弾性部材、すなわち、Ｘ軸移動部６１０の一部に当接する当接部と、当該当接部に連続して設けられた屈曲部とを有する弾接部材で構成し、Ｘ軸移動部６１０の突出片６１５と弾接させることにより、簡単な構成でＹ軸移動部６２０をＸ軸移動部６１０に係止させることができるものとなっている。なお、弾接片６２４の構成としては、このような波形状に限定されるものではない。

駆動ユニット７は、光源照射ユニット４を回動させる駆動力を供給する駆動モータ７１０と、この駆動モータ７１０からの駆動力をケース４０２に伝達する駆動ギア７２０とを有する。駆動モータ７１０は、モータ本体７１１と、モータ本体７１１から前方側に突出する駆動軸７１２と、駆動軸７１２における駆動モータ７１０の近傍に設けられたフランジ部７１３と、モータ本体７０３に電気信号を供給するためのフラットケーブル７１４とを有する。駆動モータ７１０は、モータ保持部２０２を構成する、概してＵ字形状の一対の保持片２０２ａ、２０２ｂの間にフランジ部７１３が配置されると共に、駆動軸７１２が回転可能に保持された状態で基台２に取り付けられる。駆動軸７１２の表面には、後述する駆動ギア７２０の第１ギア部７２１と噛合する溝部が形成されている。フラットケーブル７１４は、後方側に引き出され、回路基板３０２の後面に設けられた端子部に接続される。

駆動ギア７２０は、第１ギア部７２１と、この第１ギア部７２１よりも小径の第２ギア部７２２とを有し、軸部２０３に挿通された状態で基台２に取り付けられる。この場合において、駆動ギア７２０は、第１ギア部７２１が駆動軸７１２に噛合すると共に、第２ギア部７２２がケース４０２のギア部４０２ｄに噛合する位置に取り付けられている。駆動モータ７１０に電気信号が供給されて駆動軸７１２が回転すると、これに伴って第１ギア部７２１が回転し、第１ギア部７２１に一体化されている第２ギア部７２２の回転に応じてケース４０２が回転してプリズム４０１を回動させることが可能となっている。

ここで、上記構成を有するレーザー光源装置１を組み立てる際の工程について説明する。図７及び図８は、本実施の形態に係るレーザー光源装置１を組み立てる工程を説明するための斜視図である。本実施の形態に係るレーザー光源装置１を組み立てる場合、まず、基台２の垂直支持体２０１の保持穴部２０１ａにレンズホルダ３０３を嵌着させる。そして、レンズホルダ３０３を嵌着させた状態の垂直支持体２０１の後面に対して、レーザダイオードホルダ３０１を間に配置した状態で回路基板３０２をネジ３０４、３０５により固定する。

次に、フランジ部７１３を保持片２０２ａ、２０２ｂの間に配置すると共に、駆動軸７１２を回転可能に保持させた状態で駆動モータ７１０を基台２のモータ保持部２０２に配設すると共に、モータ本体７１１に接続されたフラットケーブル７１４を回路基板３０２の端子部に接続する。そして、第１ギア部７２１が駆動軸７０２のギア溝部と噛合するように駆動ギア７２０を軸部２０３に取り付ける。このように光源ユニット３及び駆動ユニット７を基台２に取り付けることにより、図７に示す状態のレーザー光源装置１が得られる。なお、基台２に対する回路基板３０２等の固定作業と、基台２に対する駆動モータ７１０の取付作業とについては順番が前後入れ替わっても構わない。

次に、基台２の筒状部２０４の周囲にトーションばね８を配置し、その上から固定軸４０４を筒状部２０４に挿通するように光源照射ユニット４を取り付ける。トーションばね８は、その一端をケース４０２の係止部４０２ａに係止させ、一定の付勢力を付与することによりケース４０２の回動方向の遊びをなくす役割を果たすものである。しかしながら、光源照射ユニット４を取り付ける作業と、トーションばね８の一端を係止部４０２ａに係止させる作業とを同時に行う場合には、トーションばね８の一端を手で保持した状態で光源照射ユニット４を取り付ける等の煩雑な作業が必要となる。このため、本実施の形態に係るレーザー光源装置１においては、基台２の係止片２０５にトーションばね８の一端を係止させた状態で光源照射ユニット４を取り付けた後、そのトーションばね８の一端を解放することにより、ケース４０２の係止部４０２ａに係止させるようにしている。この場合には、光源照射ユニット４を取り付ける作業と、トーションばね８の一端を係止部４０２ａに係止させる作業とを別々に行うことができるので、光源照射ユニット４を組み付ける作業効率を向上することが可能となる。このように光源照射ユニット４を基台２に取り付けることにより、図８に示す状態のレーザー光源装置１が得られる。

図８に示すように、本実施の形態に係るレーザー光源装置１においては、駆動ユニット７からの駆動力を受けるケース４０２と、このケース４０２に一端が係止され、ケース４０２の回動方向の遊びをなくすトーションばね８とをプリズム４０１の下方側部分に配置させている。これにより、例えば、このようなトーションばね８がプリズム４０１を挟んで保持部材４０３の反対側（上方側）に配置される場合にプリズム４０１に作用し得る応力（プリズム４０１をねじる応力）が発生するのを回避して適切にケース４０２の回動を制御することが可能となっている。

次に、図８に示す状態のレーザー光源装置１の上方から、光軸調整ユニット６が取り付けられたブラケット５を基台２に取り付ける。ブラケット５を取り付ける際には、基部５０１の収容部５０１ａで駆動モータ７１０を収容するようにして、基部５０１の固定部５０１ｂをネジ５０１ｆで基台２の固定孔２０６に固定すると共に、延出部５０２の保持部５０２ｂをネジ５０２ｃにより垂直支持体２０１に固定孔２０７に固定する。このように光軸調整ユニット６が取り付けられたブラケット５を基台２に取り付けることにより、図２に示す状態のレーザー光源装置１が得られる。本実施の形態においては、光軸調整ユニット６が取り付けられたブラケット５を基台２に取り付けることにより、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能な調整機構を有する光軸調整ユニット６を基台２に直接的に取り付ける作業を排除し、レーザー光源装置１を組み立てる際の作業効率を向上している。

このようにブラケット５が基台２に取り付けられると、基部５０１の押圧部５０１ｄの押圧突起５０１ｉにより、光源照射ユニット４の保持部材４０３の被押圧部４０３ｅが押圧された状態となる。これにより、保持部材４０３の弾性部４０３ｄによってプリズム４０１が基台２側に付勢されることとなるので、プリズムホルダの回動軸のスラスト方向に発生し得るプリズム４０１のガタツキを抑制できるものとなっている。また、延出部５０２の保持部５０２ｂの一対の爪部５０２ｄにより、回路基板３０２の上端部の後面が保持された状態とされる。これにより、基台２に固定された回路基板３の上端部が保持されることとなり、基台２とブラケット５との一体化を図ることができるものとなっている。さらに、基部５０１の収容部５０１ａの内壁面に設けられた押圧片５０１ｊにより駆動モータ７１０が基台２側に押圧された状態となる。これにより、別途、駆動モータ７１０を基台２側に押圧（位置決め）するための構成を必要とすることなく、ブラケット５を基台２に取り付けるだけで駆動モータ７１０を押圧できるものとなっている。このようにブラケット５に、被押圧部４０１を押圧する機能や駆動モータ７１０を押圧する機能などの複数の機能を持たせることにより、装置の部品点数を削減して製造コストを低減すると共に、装置を組み立てる際の作業効率を向上できるものとなっている。

図２に示すように組み立てられた後、本実施の形態に係るレーザー光源装置１においては、光軸調整ユニット６のＸ軸移動部６１０及びＹ軸移動部６２０を手でスライド移動させることによって凹レンズ６００の位置調整を行うと共に、駆動ユニット７で光源照射ユニット４を回動させることによってプリズム４０１の角度調整を行う。そして、光軸調整ユニット６のＸ軸移動部６１０及びＹ軸移動部６２０を接着剤等により固定する。これにより、調整後の光軸を確実に保持させることができるものとなり、レーザー光源装置１が完成する。

このように組み立てられたレーザー光源装置１において、光源ユニット３のレーザダイオードホルダ３０１に保持されたレーザダイオードからのレーザー光は、レーザー光出射口３０１ａから出射されて、レンズホルダ３０３に保持されたコリメータレンズを通った後、光軸調整ユニット６の凹レンズ６００を通過し、光源照射ユニット４のプリズム４０１によって規定される方向へと進行して、例えば、レーザーディスプレイシステムのディスプレイスクリーンへと導かれる。

以上説明したように、本実施の形態に係るレーザー光源装置１においては、光源ユニット３から発せられるレーザー光の光軸を調整するための光軸調整ユニット６が有するＸ軸移動部６１０及びＹ軸移動部６２０に、凹レンズ６００の位置を調整すると共にＸ軸移動部６１０及びＹ軸移動部６２０の位置を係止させることができる弾接片６１４及び弾接片６２４を設けたことから、Ｘ軸移動部６１０及びＹ軸移動部６２０自体により凹レンズ６２０の位置調整を行うと共に位置調整後の凹レンズ６００を保持することができるので、複雑な構成を必要とすることなく光軸調整を行うことが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

１レーザー光源装置
２基台
２０１垂直支持体
２０２モータ保持部
２０３軸部
２０４筒状部
２０５係止片
２０６、２０７固定孔
３光源ユニット
３０１レーザダイオードホルダ
３０１ａレーザー光出射口
３０２プリント回路基板（回路基板）
３０３レンズホルダ
３０４、３０５ネジ
４光源照射ユニット
４０１プリズム
４０２ケース
４０２ａ係止部
４０２ｂ貫通孔
４０３保持部材
４０３ａ上面部
４０３ｂ側面部
４０３ｃ係合腕部
４０３ｄ弾性部
４０３ｅ被押圧部
４０３ｆ、４０３ｇ保持片
４０４固定軸
５ブラケット
５０１基部
５０１ａ収容部
５０１ｂ固定部
５０１ｃ壁部
５０１ｄ押圧部
５０１ｅ押圧片
５０１ｇ、５０１ｈガイド部
５０１ｉ押圧突起
５０２延出部
５０２ａ腕部
５０２ｂ保持部
５０２ｃネジ
５０２ｄ爪部
５０２ｅ当接部
６光軸調整ユニット
６００凹レンズ
６１０Ｘ軸移動部
６１１開口部
６１２係合部
６１２ａ溝部
６１２ｂ突起部
６１２ｃ摘み部
６１３係合壁部
６１３ａ溝部
６１３ｂ突起部
６１４弾接片
６１４ａ突出片
６１５突出片
６１６ガイド部
６２０Ｙ軸移動部
６２１開口部
６２２係合部
６２２ａ溝部
６２２ｂ突起部
６２２ｃ摘み部
６２３係合部
６２３ａ溝部
６２３ｂ突起部
６２４弾接片
６２５レンズ保持部
７駆動ユニット
７１０駆動モータ
７１１モータ本体
７１２駆動軸
７１３フランジ部
７１４フラットケーブル
７２０駆動ギア
７２１第１ギア部
７２２第２ギア部
８トーションばね

Claims

レーザー光を発する光源ユニットと、この光源ユニットから発せられるレーザー光の光軸を調整するための光軸調整ユニットと、前記光軸調整ユニットが取り付けられる取付部材とを備えるレーザー光源装置であって、
前記光軸調整ユニットは、光路上に配置されたレンズを光軸に対する直交平面内において互いに直交するＸ、Ｙ軸方向に位置調整するための調整機構を有し、
前記調整機構は、Ｘ軸方向へ移動可能なＸ軸移動部と、このＸ軸移動部と一体的に移動すると共にＹ軸方向へ移動可能なＹ軸移動部と、前記Ｘ軸移動部に設けられ、前記取付部材の一部に弾接して当該Ｘ軸移動部を係止させて前記レンズのＸ軸方向の位置を調整するＸ軸調整手段と、前記Ｙ軸移動部に設けられ、前記Ｘ軸移動部の一部に弾接して当該Ｙ軸移動部を係止させて前記レンズのＹ軸方向の位置を調整するＹ軸調整手段とを有することを特徴とするレーザー光源装置。
前記Ｘ軸移動部は、前記取付部材に形成されたガイド部に沿って移動し、前記Ｙ軸移動部は、前記Ｘ軸移動部に形成されたガイド部に沿って移動することを特徴とする請求項１記載のレーザー光源装置。
前記Ｙ軸調整手段は、前記Ｘ軸移動部の一部に当接する当接部と、当該当接部に連続して設けられた屈曲部とを有する弾接部材で構成され、前記Ｙ軸移動部側に突出形成された前記Ｘ軸移動部の突出片に弾接することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレーザー光源装置。
前記Ｘ軸調整手段及びＹ軸調整手段による前記レンズの位置調整後、前記取付部材に対して前記Ｘ軸移動部を接着固定すると共に、前記Ｘ軸移動部に対して前記Ｙ軸移動部を接着固定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーザー光源装置。
前記光源ユニットが固定されるベース部材に、前記光軸調整ユニットが取り付けられた状態の前記取付部材を取り付けることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のレーザー光源装置。
前記光軸調整ユニットを通過したレーザー光の光路上に配置されるプリズムと、前記プリズムを保持するプリズムホルダとを有する光源照射ユニットを備え、前記取付部材の一部で前記プリズムホルダを前記ベース部材側に押圧することを特徴とする請求項５記載のレーザー光源装置。
前記プリズムホルダを回動させる駆動ギアと、この駆動ギアに連結される駆動モータとを有する駆動ユニットを備え、前記取付部材の一部で前記駆動モータを前記ベース部材側に押圧することを特徴とする請求項６記載のレーザー光源装置。