JPH0732606U - コリメータレンズユニットの支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数を削減してコストの低減を図れ、半
導体レーザとの芯を合わせたままピント合わせを行える
コリメータレンズの支持構造を提供する。 【構成】 レーザ光を平行光線束のレーザビームに変換
するコリメータレンズ２３と、該コリメータレンズ２３
を支持するホルダ２５とを備える支持構造であって、前
記コリメータレンズ２３はその光軸に沿った円柱状に形
成され、前記ホルダ２５には、前記コリメータレンズ２
３の載置用の半円筒状の凹部２５１７が、前記レーザ光
の光軸と平行に延出形成され、また、前記ホルダ２５に
は、前記凹部２５１７に載置された前記コリメータレン
ズ２３を前記凹部２５１７側に押圧するバネ板２５１９
が設けられ、前記コリメータレンズ２３は前記バネ板２
５１９により前記凹部２５１７上で、該コリメータレン
ズ２３の光軸が前記レーザ光の光軸と平行又は一致して
支持されていることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光学系の光源部に用いられるコリメータレンズユニットの支持構造 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えばレーザビームプリンタに使用される光学系では、半導体レーザから出力 されたレーザ光をコリメータレンズで平行光線束のレーザビームとし、このレー ザビームをポリゴンミラーで走査偏向し、走査偏向されたレーザビームの走査対 象上における走査速度をｆθレンズで一定に補正している。

【０００３】 このような光学系においては、半導体レーザの芯とコリメータレンズの光軸と を合わせるために、半導体レーザとコリメータレンズとを光軸に直交する方向に 位置調整する必要があり、また、コリメータレンズのピントを合わせるために、 半導体レーザとコリメータレンズとを光軸方向に位置調整する必要がある。

【０００４】 そこで従来は、筒状で外周面に雄ねじが形成された鏡枠によりコリメータレン ズを保持し、この鏡枠の外側に、筒状で内周面に雌ねじが形成されたフランジ枠 を螺合し、さらに、このフランジ枠の端面に、半導体レーザを保持したレーザ枠 を取着して、半導体レーザからのレーザ光がコリメータレンズを通過するように 両者を一体化していた。 また、フランジ枠の雌ねじと鏡枠の雄ねじとの間にガタがあるので、フランジ 枠内での鏡枠のガタつきを防止するために、これら両者の間に例えばウェーブワ ッシャを介設して、前記鏡枠をフランジ枠内で前記光軸方向に付勢していた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来の構成では、コリメータレンズを保持するために 、フランジ枠、鏡枠、及びウェーブワッシャという３つの部材を必要とし、部品 点数が増してコストの増大を招くという不具合があった。 また、半導体レーザの芯とコリメータレンズの光軸との芯合わせ後に、コリメ ータレンズのピント合わせのために、前記鏡枠を螺動し半導体レーザとコリメー タレンズとの光軸方向の間隔を調整すると、フランジ枠の内周面と鏡枠の外周面 との間のガタの影響で、フランジ枠に対して鏡枠がコリメータレンズの光軸と直 交する方向にずれ、コリメータレンズの光軸が半導体レーザの芯からずれてしま うという不具合があった。

【０００６】 本考案は上述の事情に鑑みてなされたもので、部品点数を削減してコストの低 減を図ることができ、且つ、半導体レーザとの芯合わせ状態を維持したままコリ メータレンズのピント合わせを簡単容易に行うことができるコリメータレンズユ ニットの支持構造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考案は、レーザ光を平行光線束のレーザビームに 変換するコリメータレンズユニットと、前記コリメータレンズユニットを支持す るホルダとを備えるコリメータレンズユニットの支持構造であって、前記コリメ ータレンズユニットはその光軸に沿った柱状に形成され、前記ホルダには、前記 コリメータレンズユニットの載置用の凹部が前記レーザ光の光軸と平行に延出形 成され、前記ホルダには、前記凹部に載置された前記コリメータレンズユニット を前記凹部側に押圧する押圧部材が設けられ、前記コリメータレンズユニットは 前記押圧部材により前記凹部上で、該コリメータレンズユニットの光軸が前記レ ーザ光の光軸と平行又は一致して支持されていることを特徴とする。

【０００８】 また、本考案は、前記コリメータレンズユニットはレンズ単体で構成されてい るものとした。 さらに、本考案は、前記コリメータレンズユニットの前記押圧部材により押圧 される部分は、該押圧部材の前記コリメータレンズユニットを押圧する部分に接 着されるものとした。 また、本考案は、前記押圧部材が前記ホルダに取着される箇所は、前記レーザ 光が入射される側のホルダ部分に設けられ、前記押圧部材が前記コリメータレン ズユニットを押圧する部分は、前記押圧部材が前記ホルダに取着される箇所から 、前記レーザ光の光軸方向で該レーザ光が入射される側から離れた箇所であるも のとした。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案のコリメータレンズユニットの支持構造が適用される光走査装置 の概略構成を示す説明図である。 図１において１は光走査装置、３は光走査装置１から出力される走査光ビーム Ｂ１で走査される感光体であり、光走査装置１は、印刷情報により変調されたレ ーザビームＢ０を出力する光源ユニット１１と、レーザビームＢ０を走査偏向し て走査光ビームＢ１とするポリゴンミラー１３と、ポリゴンミラー１３で走査偏 向された走査光ビームＢ１の感光体３上における走査速度を一定に補正するｆθ レンズ１５と、これらを収容するハウジング１７とを備えている。

【００１０】 図２は光源ユニット１１の平面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は背面 図、図５は側面図である。 前記光源ユニット１１は、印刷情報で変調されたレーザ光（図示せず）を出力 する半導体レーザ１９と、該半導体レーザ１９を保持するレーザ枠２１と、コリ メータレンズ２３と、該コリメータレンズ２３を保持するホルダ２５と、スリッ ト板２７と、前記半導体レーザ１９やそのドライバ（図示せず）等が実装される 基板２９とからなる。 前記レーザ光は前記コリメータレンズ２３で平行光線束のレーザビームに変換 され、図３に想像線で示すように、前記スリット板２７のスリット２７０１の通 過により、該スリット２７０１に応じた所定のビーム形状のレーザビームＢ０と されて、前記ポリゴンミラー１３に向けて出射される。

【００１１】 前記半導体レーザ１９は、例えばレーザダイオード等からなり、図２に示すよ うに、その底面からは３本の端子１９０１が延出され、底部周面にはフランジ１ ９０３が形成され、前記端子１９０１は前記基板２９に半田付けされている。 前記レーザ枠２１は、左右に横長の矩形状に形成され、その略々中央箇所には 、図４に背面図で示すように、半導体レーザ１９が嵌合保持される窓２１０１が 形成され、該窓２１０１の左右両側にはねじ挿通孔２１０３がそれぞれ形成され 、前記レーザ枠２１は、ねじ挿通孔２１０３に挿通された取付けねじ３１により 前記ホルダ２５に固定されている。 前記取付けねじ３１の軸部（図示せず）は前記ねじ挿通孔２１０３よりも小径 に形成され、前記取付けねじ３１を緩めることで、前記レーザ枠２１は前記ホル ダ２５に対して上下左右にスライド調整される。

【００１２】 前記コリメータレンズ２３は、その光軸に沿って長い円柱状に形成され、本実 施例では、屈折率分布型の単一の集光性ロッドレンズが用いられている。

【００１３】 前記ホルダ２５は、例えば亜鉛とアルミニウムの合金により形成され、前記レ ーザ枠２１が取着されるフランジ２５０１と、前記コリメータレンズ２３が取着 される左右に横長のホルダ本体２５０３とを備え、該ホルダ本体２５０３の左右 両側の位置決めピン挿通孔２５０５に、前記ハウジング１７に突設された不図示 の位置決めピンを挿通した状態で、前記位置決めピン挿通孔２５０５の近傍のね じ挿通用長孔２５０７に挿通される取付けねじ（図示せず）によって、前記ホル ダ２５が前記ハウジング１７に取着される。

【００１４】 前記フランジ２５０１は図５に示すように前記ホルダ本体２５０３の端部から 上下に突出形成され、図４に示すように略ひし形を呈し、上下の各フランジ２５ ０１の前記レーザ枠２１側の面２５０９には図５に示すようにボス２５１１がそ れぞれ形成され、該ボス２５１１に形成されたねじ孔（図示せず）には、前記基 板２９に挿通された取付けねじ３３が螺着され、これにより、前記基板２９が前 記フランジ２５０１に固定されている。 また、前記フランジ２５０１の前記面２５０９の略々中央箇所には、図２に示 すように、前記レーザ枠２１を前記ホルダ２５に固定した状態で前記半導体レー ザ１９からの前記レーザ光を通過させるための窓２５１３が形成され、前記レー ザ枠２１を前記ホルダ２５に固定した状態で、前記レーザ光の光軸と前記フラン ジ２５０１の面２５０９とは直交している。

【００１５】 さらに、図３に示すように、前記ホルダ本体２５０３の上面には凹部２５１５ が形成され、該凹部２５１５の底面には、前記コリメータレンズ２３と同じ半径 の半円形を前記レーザ光の光軸と平行に延出させた半円筒状の凹部２５１７が形 成され、この半円筒状の凹部２５１７には前記コリメータレンズ２３が載置され る。 そして、前記半円筒状の凹部２５１７は、該半円筒状の凹部２５１７に前記コ リメータレンズ２３を載置した状態で、該コリメータレンズ２３の光軸と前記レ ーザ光の光軸とが平行又は一致するように形成され、しかも、前記半円筒状の凹 部２５１７の前記レーザ光の光軸に沿った長さは、図２に示すように、前記コリ メータレンズ２３の長さよりも大きい寸法で形成されている。

【００１６】 また、前記半円筒状の凹部２５１７の近傍の前記凹部２５１５内箇所にはバネ 板２５１９（押圧部材に相当）が取着されている。 前記バネ板２５１９は、例えばステンレス等前記ホルダ２５よりも熱膨張係数 が低い素材で形成され、ねじ３５により前記凹部２５１５に固定される取付け部 ２５２１と、該取付け部２５２１から前記半円筒状の凹部２５１７に沿って延出 する延出部２５２３と、該延出部２５２３から前記半円筒状の凹部２５１７側に 延出し、前記コリメータレンズ２３を半円筒状の凹部２５１７に押圧する押圧部 ２５２５とで構成されている。 そして、前記取付け部２５２１は前記フランジ２５０１側の凹部２５１５箇所 に取着され、前記押圧部２５２５は、前記凹部２５１５箇所よりも前記フランジ ２５０１から離間する方向に間隔を置いた前記コリメータレンズ２３箇所に弾接 されている。

【００１７】 前記スリット板２７は、前記フランジ２５０１側とは反対側の前記ホルダ本体 ２５０３の端部に取着され、そのスリット２７０１は、前記半円筒状の凹部２５ １７に載置されたコリメータレンズ２３の光軸上のスリット板２７箇所に形成さ れている。 尚、本実施例では、前記半円筒状の凹部２５１７が請求項中の凹部に相当して いる。

【００１８】 従って、本実施例の支持構造によれば、前記レーザ枠２１を前記ホルダ２５に 対して上下左右にスライド調整して、前記レーザ光の光軸と前記コリメータレン ズ２３の光軸とを合わせた後に、該コリメータレンズ２３をその光軸方向に沿っ て前記半円筒状の凹部２５１７上でスライドさせることで、前記レーザ光の光軸 と前記コリメータレンズ２３の光軸とを狂わすことなく、該コリメータレンズ２ ３のピント合わせを容易に行うことができ、ホルダ２５とバネ板２５１９という ２つの部材で構成できるため、従来より部品点数を減らしコストの低減を図るこ とができる。 尚、ピントを合わせた後には、図３に示すように、前記バネ板２５１９の押圧 部２５２５と前記コリメータレンズ２３とが接着剤３７により接着される。

【００１９】 また、本実施例の支持構造によれば、前記スリット板２７を前記ホルダ本体２ ５０３に取着した状態で前記コリメータレンズ２３のピント合わせを行えるので 、スリット２７０１を通過させたレーザビームＢ０の状態を見て再度コリメータ レンズ２３のピント合わせ作業を行う場合に、従来のように、その都度スリット 板２７を外す必要がなく、ピント合わせ作業をより容易に行うことができる。 さらに、本実施例の支持構造によれば、前記バネ板２５１９の取付け部２５２ １が、前記コリメータレンズ２３と接着される前記押圧部２５２５よりも、前記 レーザ光の光軸方向で前記フランジ２５０１側の前記凹部２５１５箇所に固定さ れている。 このため、前記バネ板２５１９の押圧部２５２５を前記コリメータレンズ２３ に接着した後、前記光走査装置１の周囲の温度環境の変化により前記ホルダ２５ が収縮した場合に、該ホルダ２５よりも前記バネ板２５１９の方が熱膨張係数が 低い分、ホルダ２５の収縮による前記コリメータレンズ２３の光軸方向への移動 長さを小さくでき、ピントのずれを小さく押えることができる。

【００２０】 尚、本実施例ではコリメータレンズ２３が円柱状に形成されているものとした が、コリメータレンズの形状はこれに限定されず、例えば三角柱状や四角柱状、 六角柱状等であってもよい。 また、前記ホルダ本体２５０３の前記凹部２５１７はＶ溝等で形成してもよく 、該凹部２５１７の断面形状は、コリメータレンズ２３がその光軸方向にスライ ドできる形状であればよい。 さらに、本考案構造は、コリメータレンズとこれを保持する筒状のレンズ保持 部材とで構成されたコリメータレンズユニットの支持構造にも適用可能であるこ とは言うまでもない。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、レーザ光を平行光線束のレーザビームに 変換するコリメータレンズユニットと、前記コリメータレンズユニットを支持す るホルダとを備えるコリメータレンズユニットの支持構造であって、前記コリメ ータレンズユニットはその光軸に沿った柱状に形成され、前記ホルダには、前記 コリメータレンズユニットの載置用の凹部が前記レーザ光の光軸と平行に延出形 成され、前記ホルダには、前記凹部に載置された前記コリメータレンズユニット を前記凹部側に押圧する押圧部材が設けられ、前記コリメータレンズユニットは 前記押圧部材により前記凹部上で、該コリメータレンズユニットの光軸が前記レ ーザ光の光軸と平行又は一致して支持されている構成とした。 このため、従来に比べて部品点数を削減してコストの低減を図ることができ、 且つ、半導体レーザとの芯合わせ状態を維持したままコリメータレンズのピント 合わせを簡単容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のコリメータレンズユニットの支持構造
が適用される光走査装置の概略構成を示す説明図であ
る。

【図２】本考案の実施例に係る図１の光源ユニットの平
面図である。

【図３】図３は図２の光源ユニットのＡ−Ａ線断面図で
ある。

【図４】図２の光源ユニットの正面図である。

【図５】図２の光源ユニットの側面図である。

【符号の説明】

２３ コリメータレンズ（コリメータレンズユニット） ２５ ホルダ ２５１７ 凹部 ２５１９ バネ板（押圧部材） ２５２１ 取付け部 ２５２５ 押圧部 Ｂ０ レーザビーム

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を平行光線束のレーザビームに
   変換するコリメータレンズユニットと、 前記コリメータレンズユニットを支持するホルダと、 を備えるコリメータレンズユニットの支持構造であっ
   て、 前記コリメータレンズユニットはその光軸に沿った柱状
   に形成され、 前記ホルダには、前記コリメータレンズユニットの載置
   用の凹部が前記レーザ光の光軸と平行に延出形成され、 前記ホルダには、前記凹部に載置された前記コリメータ
   レンズユニットを前記凹部側に押圧する押圧部材が設け
   られ、 前記コリメータレンズユニットは前記押圧部材により前
   記凹部上で、該コリメータレンズユニットの光軸が前記
   レーザ光の光軸と平行又は一致して支持されている、 ことを特徴とするコリメータレンズユニットの支持構
   造。
2. 【請求項２】 前記コリメータレンズユニットはレンズ
   単体で構成されている請求項１記載のコリメータレンズ
   ユニットの支持構造。
3. 【請求項３】 前記コリメータレンズユニットの前記押
   圧部材により押圧される部分は、該押圧部材の前記コリ
   メータレンズユニットを押圧する部分に接着される請求
   項１又は２記載のコリメータレンズユニットの支持構
   造。
4. 【請求項４】 前記押圧部材が前記ホルダに取着される
   箇所は、前記レーザ光が入射される側のホルダ部分に設
   けられ、前記押圧部材が前記コリメータレンズユニット
   を押圧する部分は、前記押圧部材が前記ホルダに取着さ
   れる箇所から、前記レーザ光の光軸方向で該レーザ光が
   入射される側から離れた箇所である請求項１、２又は３
   記載のコリメータレンズユニットの支持構造。