JPH04216514A - レーザー光発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザープリンター、レ
ーザー複写機、レーザーファクシミリ、等の走査用の光
源に用いることのできるレーザー光発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザー素子と、この半導体レー
ザー素子から発せられる光束を平行光束とするコリメー
ターレンズを有するレーザー光発生装置がある。図４に
おいて、符号１は半導体レーザー素子を示す。この半導
体レーザー素子には取り付けの基準面１Ａがある。レー
ザー光発生装置では、この基準面１Ａをレーザー光発生
装置の取り付け面に密着させて取付けた時、光学系に対
する出射光束の位置関係等が適正となるように、各部材
の配置が定められている。

【０００３】これは、この半導体レーザー素子からの出
射光束の中心軸をＯ１−Ｏ１としたとき、この中心軸Ｏ
１−Ｏ１が基準面１Ａに対して直角、つまりθ＝９０゜
であることを前提としたものである。従来、レーザー光
発生装置として、特開昭６３−２８７９７６号公報、実
開昭６３−８４０５６号公報、特開昭６４−６９１７号
公報、等に開示の技術があり、これらの公報には、半導
体レーザー素子と光学系の一つであるコリメートレンズ
間の調整要素のうち、上下、左右位置及び光軸方向の各
位置調整機構について開示がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、実際には、
基準面１Ａに対する出射光の中心軸Ｏ１−Ｏ１の角度に
は、ばらつきがあり、基準面１Ａと直角な理想的な軸を
Ｏ−Ｏとしたとき、この軸Ｏ−Ｏに対し傾きをもって製
造されてしまうものがある。このような半導体レーザー
素子を従来のレーザー光発生装置に用いると、軸Ｏ−Ｏ
に対し出射光の中心軸Ｏ１−Ｏ１にずれが生じる。つま
り、軸Ｏ−Ｏに光軸を合わせて設定されているコリメー
トレンズや他のレンズに対して出射光が傾いてしまう。

【０００５】このようなレーザー光発生装置を光走査に
用いると、被走査媒体たる感光体上でのスポットはその
光強度分布が正規の対称形のガウシャン分布とはならな
い。つまり、図５に示すようにスポット径Ｄは所望の値
よりも大きくなり、かつ、光強度分布も偏ったものにな
ってしまう。

【０００６】本発明は、半導体レーザー素子の基準面に
対する出射光束の中心軸の傾きに起因して、感光体上で
のスポット径が所望値より大となることを防止すること
のできるレーザー光発生装置を光走査を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るレーザー光発生装置においては、コリ
メートレンズの光軸に対する半導体レーザー素子の取り
付け角度を調整する角度調整手段を備えることとした。

【０００８】

【作用】基準面に対する半導体レーザー素子の光束に傾
きがあっても、実質上傾きが無いと同じ状態に調整され
る。

【０００９】

【実施例】以下、図１乃至図３を参照しながら本発明に
係るレーザー光発生装置の実施例を説明する。図１乃至
図３において、半導体レーザー素子１２は略円盤状をな
す素子ホルダー１６の中心部に形成された穴に嵌合され
ている。さらに、半導体レーザー素子１２の鍔部は、素
子ホルダー１６にねじ止めされた押さえ板１８で押さえ
られることによって素子ホルダー１６に固定されている
。

【００１０】素子ホルダー１６は、図１において下方に
位置するその片端１６ａがベース部材１５に２本のねじ
１０１によりねじ止めされている。また、図１において
上方に位置する素子ホルダー１６のもう一方の片端１６
ｂとベース部材１５とは、１本のねじ１０２により止め
られている。この片端１６ｂ部は段状になっていてこの
段部には伸張性のばね１０３が、ねじ１０２により挿通
された状態で介装されている。さらに、素子ホルダー１
６のベース部材１５との対向面側は、片端１６ａ部を残
して浅い段状に形成されている。

【００１１】つまり、素子ホルダー１６は２本のねじ１
０１と一本のねじ１０２の合計３本のねじによって止め
られており、これら３本のねじは三角形の頂点に相当す
る位置に対応し、ねじ１０１は底部、ねじ１０２は頂部
に位置している。しかも、片端１６ｂ側は、ばね１０３
の弾性によりフロート状になっている。

【００１２】このため、ねじ１０２の捩じ込み状態を変
えてやれば、そのねじ込み量に応じて素子ホルダー１６
は片端１６ｂ部を支点として半導体レーザー素子１２と
ともに回転調整される。なお、その際、必要に応じ、ね
じ１０１の締め付け状態も調整する。このようにして、
図４に示したように半導体レーザー素子１の出射光の中
心軸Ｏ１−Ｏ１が軸Ｏ−Ｏに対し傾いていたとしても、
ねじ１０２の捩じ込み量を変えてやれば、軸Ｏ−Ｏに合
致させることができる。

【００１３】このようなことから、素子ホルダー１６、
ねじ１０１、１０２、ばね１０３等を角度調整手段と称
する。

【００１４】さて、ベース部材１５の中心部には円筒部
１５ａが、図１において右方に相当する前方に突出させ
て形成されている。この円筒部１５ａの内周部には、平
滑な面よりなる円筒状の内周部１５ｂが形成され、この
内周部１５ｂよりも前方側には同内周部１５ｂよりも大
きい径で雌ねじ１５ｃが形成されている。

【００１５】前記内周部１５ｂには、その内周側にコリ
メートレンズ１１を接着保持したレンズセル１３が嵌め
られている。このレンズセル１３は図３に拡大して示す
ように、その中心軸の軸線方向にガイド溝１３ａを有し
ている。レンズセル１３の外周面は平滑に加工され、前
記内周部１５ｂに対してがたつくことがないように嵌合
されている。さらに、このガイド１３ａには、円筒部１
５ａの外周側から螺入されたガイドピン２２の先端部が
嵌まっている。これによりレンズセル１３はコリメート
レンズ１１の光軸方向に移動可能に、しかし、光軸のま
わりには回転不能に前記内周部１５ｂに嵌められている
。

【００１６】レンズセル１３と円筒部１５ａのフランジ
部１５ｄとの間にはリング状の板ばね２０が介装されて
いて、この板ばね２０によりレンズセル１３はベース部
材１５から前方に押し出される向きに付勢されている。

【００１７】前記雌ねじ１５ｃには、リング状のセル押
さえ２１が螺入され、前記レンズセル１３の付勢力によ
る移動を規制している。このセル押さえ２１の前端部に
は摺り割り２１ａが形成されている。

【００１８】ベース部材１５の全面側には、機器への取
り付け基準となるフランジ部材１４がねじ止めされてお
り、同フランジ部材１４に形成された円筒部１４ａが円
筒部１５ａの外周部を取り囲んでいる。

【００１９】ベース部材１５の背面側にはホルダー１７
が固定されており、このホルダー１７よって電装基板１
９が固定されている。さらにこのホルダー１７とベース
部材との接合面は双方が円滑に滑ることができるように
平滑に仕上げられている。

【００２０】そして、適宜の治具を用いて、素子ホルダ
ー１６とベース部材１５とをレンズ光軸に直角な面内で
、あらゆる方向に相対移動させながら、半導体レーザー
素子１２とコリメートレンズ１１の最適な相対位置を求
め、光軸調整を行なうことができる。

【００２１】コリメート調整は、セル押さえ２１の摺り
割り２１ａにドライバー等の先端部を嵌めてセル押さえ
２１を光軸のまわりに回転させて行なう。セル押さえ２
１を回転させると同セル押さえ２１はベース部材１５の
雌ねじ１５ｃに沿って光軸方向に進退し、この進退に伴
ってレンズセル１３が光軸方向に進退する。

【００２２】このレンズセル１３の進退はベース部材１
５の平滑な内周面１５ｂをガイドをして、かつ、ガイド
ピン２２を回り止めとして行なわれる。このレンズセル
１３の移動精度は、同レンズセル１３とベース部材１５
の内周部１５ｂとの嵌め合い精度に依存するが、本例の
如く、平滑な面同士の嵌め合いの方が、ねじの嵌め合い
の場合に比べてはるかに容易に高い精度を出すことがで
きる。

【００２３】そこで、半導体レーザー素子１２の発光点
である活性層の表面からコリメートレンズ１１の主点ま
での距離がレンズ１１の焦点距離と一致するようにコリ
メート調整すれば、周知のとおり半導体レーザー素子１
２からのレーザー光を平行光束とすることができる。

【００２４】また、レンズセル１３は回り止めされてい
るため、前記コリメート調整を行なってもレンズセル１
３は回転することがなく、コリメート調整に伴う光軸ず
れを防止することができ、従って、コリメート調整と光
軸調整を互いに干渉することなく、独立に行なうことが
でき、調整が極めて容易になる。さらに、コリメート調
整は、セル押さえ２１を前面側から回転させることによ
って行なうことができるため、レンズセル１３及びこれ
を嵌めるベース部材１５の円筒部１５ａの側面側に調整
機構を設ける必要がなく、よって、光軸方向の寸法が短
く、小型化されたレーザー光発生装置を得ることができ
る。

【００２５】なお、レンズセルをベース部材に対して光
軸方向に移動可能に、しかし、光軸のまわりに回動不能
に嵌め合わせる手段としては、前記例の他に、スプライ
ン構造一般を適用できる。例えば、レンズセルとベース
部材との嵌め合い部分は、角形やＤ字形あるいは小判形
でもよく、この場合、ベース部材側は精密な嵌め合いを
有する角穴若しくは少なくとも２面を案内面とした角穴
として隙間に介装した弾性体でレンズセルを案内面に押
しつけるようにする等の変形が可能である。

【００２６】こうすれば、回り止めを特別に設ける必要
がない等の利点がある。また、レンズセルの外形は円筒
計とする一方、ベース部材にはＶ字状の受けを形成し、
この受けに前記レンズセルの外周を押しつけ、適当なま
わり止めを設けてもよい。

【００２７】レンズセルの付勢手段としては、板ばねに
代えて同様な機能を有する適宜の弾性材を用いてもよい
。また、レンズセルにフランジを設け、このフランジと
ベース部材との間に弾性材を介装してレンズセルを付勢
してもよい。

【００２８】以上述べた如く、本例において、半導体レ
ーザー素子の出射光の中心軸の向きにばらつきがあって
も、角度調整手段を用いることにより、コリメートレン
ズ等の光学系の光軸に正しく合わせることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、半導体レーザー素子の
出射光束の中心軸に傾き量のばらつきあっても、これに
起因して感光体上でのスポット径が所望値より大となる
ことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザー光発生装置の縦断面図で
ある。

【図２】本発明に係るレーザー光発生装置の横断面図で
ある。

【図３】本発明に係るレーザー光発生装置の一構成部材
たる、レンズセルの斜視図である。

【図４】半導体レーザー素子から発せられる光束の状態
の説明図である。

【図５】従来技術に係るレーザー光発生装置による感光
体上でのスポットの光強度分布の説明図である。

【符号の説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体レーザー素子と、この半導体レーザ
   ー素子から発せられる光束を平行光束にするコリメート
   レンズを有するレーザー光発生装置において、前記コリ
   メーターレンズの光軸に対する前記半導体レーザー素子
   の取り付け角度を調整する角度調整手段を備えたことを
   特徴とするレーザー光発生装置。