JPH09197236A - レンズ高さ調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数が少なく組立てが容易で、レンズの
高さ調節を精度よく行うことができるレンズ高さ調整装
置を提供することを主な課題とする。 【解決手段】 長尺レンズ１と、このレンズ１を保持す
る保持手段２と、この保持手段２を固定する基板６と、
レンズ１の高さを調節するように保持手段２と基板６の
間隔を調節する調節手段を備え、調節手段は、レンズの
両端に位置するように保持手段に設けた一対の端部ホル
ダー４と、この端部ホルダー４の各々に形成したネジ取
付用孔４１と、このネジ取付用孔４１に対応して基板６
に形成した高さ調節用ネジ孔６１と、ネジ取付用孔４１
を介して高さ調節用ネジ孔６１に装着される高さ調節用
ネジ４３と、レンズ保持手段２を基板６から引き離す方
向に付勢する付勢手段８と、この付勢手段８によって付
勢されその付勢力が高さ調節用ネジ４３によって規制さ
れて高さ調整された保持手段２を基板６に固定する固定
ネジ４５を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光プリンタヘッド
やイメージセンサ等に用いるセルフォックレンズアレイ
（以下、ＳＬＡという）のような長尺寸法のレンズの高
さ調整を行うためのレンズ高さ調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】発光素子や受光素子の光路に配置する長
尺寸法のレンズ、例えばＳＬＡは、その種類によってそ
の特性に若干の相違はあるものの、焦点深度方向の調整
が非常に重要視され、この調整精度によって印字品位や
読み取り品位が決定される。従来、このレンズを固定す
る場合には、レンズを予め設定された最適な位置になる
ようにレンズホルダーに固定し、アルミ基板やこの基板
上の回路基板の上面に前記レンズホルダーを接着剤など
を用いて固定する方式が用いられている。しかしなが
ら、この方式は、基板表面にレンズホルダー配置用の比
較的広い領域を確保する必要があるので、信号線やＩＣ
の数が非常に多くレンズホルダー配置用の領域が少ない
高解像度品への適用は、困難になりつつある。また、高
解像度品においては、より高精度の高さ調整が要求され
るので、上述のような固定式ではなく、高さ調節機構を
設けることが必要とされるようになってきた。特開昭６
３−２６５６６４号公報（その第２図）には高さ調節機
構の一例が示されているが、この例によれば、ＳＬＡの
側面部分に位置する偏心ネジによってＳＬＡの高さ調整
と固定を行う構成であるので、高さ調節の高精度化を十
分に達成できない点で課題が残る。また、ＳＬＡを直接
偏心ネジによって固定する構成であるので、ＳＬＡ自体
の変形等が生じやすく精度低下の点で課題が残る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、レンズの高
さ調節を精度よく行うことができるレンズ高さ調整装置
を提供することを主な課題とする。また、部品点数が少
なく組立ての容易なレンズ高さ調整装置を提供すること
を課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、長尺寸法のレ
ンズと、このレンズを保持するレンズ保持手段と、この
レンズ保持手段を固定する基板と、前記レンズの高さを
調節するように前記レンズ保持手段と前記基板の間隔を
調節する調節手段とを備え、前記調節手段は、前記レン
ズの両端に位置するように前記レンズ保持手段に設けた
一対の取付部材と、前記レンズの長手方向中心線に対応
して前記一対の取付部材の各々に形成した一対のネジ取
付用孔と、この一対のネジ取付用孔に対応して前記基板
に形成した一対の高さ調節用ネジ孔と、前記ネジ取付用
孔を介して前記高さ調節用ネジ孔に装着される高さ調節
用ネジ手段と、前記レンズ保持手段を前記基板から引き
離す方向に付勢する付勢手段と、この付勢手段の付勢力
と前記高さ調節用ネジ手段によって高さ調整された前記
レンズ保持手段を前記基板に固定する固定手段を有する
ことを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を光プリン
タヘッドを例にとって説明する。図１は光プリンタヘッ
ドの平面図、図２は図１のII-II断面図、図３は図１のI
II-III断面図である。これらの図において、１は長尺寸
法のレンズで、例えば上下方向に光を案内する微小レン
ズの集合体からなるＳＬＡによって構成される。２はこ
のレンズ１を保持するための剛性のある部材、好ましく
はアルミニウム等によって構成したレンズ保持手段で、
レンズ１と同程度の長さを有する一対の側部ホルダー
３，３と、レンズ１の両端に位置して取付部材として機
能する一対の端部ホルダー４，４とを備えている。

【０００６】側部ホルダー３，３は、レンズ１を挟み込
むようにしてレンズ１の側面に接着剤などによって固定
され、端部ホルダー４，４は、複数の取付ネジ５，５に
よって側部ホルダー３，３の端部に固定される。各側部
ホルダー３，３には、その長手方向の中央並びにこれを
中心とした対称位置に複数のネジ孔３１，３１が上下方
向（レンズ１の高さ調節方向と同方向）に貫通して設け
られ、このネジ孔３１、３１に高さ補正用のネジ３２，
３２が装着される。

【０００７】各端部ホルダー４，４には、レンズ１の中
央線１１と同方向に位置するように、２つの取付孔４
１，４２が上下方向に貫通して設けられ、一方の取付孔
４１に高さ調節用ネジ４３が挿入される。残りの取付孔
４２は、予備の孔として用意している。一方の取付孔４
１を挟むように左右対称に固定用のネジ孔４４，４４が
上下方向に貫通して設けられ、この孔には、それぞれ固
定用のネジ４５，４５が装着される。尚、構成の簡素化
を図るために、この固定用のネジ孔４４，４４を設ける
代わりに残りの取付孔４２にネジ孔を形成し、これを固
定用のネジ孔４４として代用することができる。

【０００８】６は、アルミニウム等の放熱性の良い平面
長方形のベース基板で、その裏面には放熱フィン（図示
せず）を複数一体形成しているとともに、その表面には
図３に示すように、セラミック製あるいはガラスエポキ
シ製等の回路基板７を接着剤などによって固定してい
る。回路基板７の上面には、前記中央線１１に沿った線
状光源を構成するように、例えば発光ダイオードアレイ
７１を複数個配列しているとともに、この発光ダイオー
ドアレイ７１を挟むようにして駆動用ＩＣ７２を複数個
配列している。レンズ１の中央線１１と発光ダイオード
アレイ７１の配列方向が一致するように、レンズ保持手
段２はベース基板６に固定配置される。

【０００９】ベース基板６の表面には、前記一対の取付
孔４１と対応するように前記発光ダイオードアレイ７１
の配列方向延長線上に位置して一対の高さ調節用ネジ孔
６１（６１）が上下方向に貫通して設けられている。ベ
ース基板６とレンズ保持手段２の間には、レンズ保持手
段２を上方に、すなわち基板６から引き離す方向に付勢
する付勢手段を配置している。この付勢手段は、コイル
式のスプリング，板バネ，ゴム等の弾性体で構成するこ
とができ、この例では一対のコイル式のスプリング８
（８）を用いている。このスプリング８は、レンズ１の
両端付近をそれぞれ付勢するように、保持手段２の両端
付近に設けるのが好ましく、この例ではレンズ中央線１
１の延長線部分を付勢するように端部ホルダー４の裏側
に配置している。各スプリング８の位置決めを行うた
め、レンズ保持手段２と基板６の少なくとも一方にスプ
リング８の端部を収納して位置決めする溝を設けるのが
好ましく、この例では、レンズ保持手段２と基板６の両
方に位置決め用溝２１，６２をそれぞれ形成している。
そしてこの位置決め用溝２１，６２は、調節用ネジ４３
が中央を通過するように端部ホルダー４の取付孔４１下
部と基板６の高さ調節用ネジ孔６１上部に形成してい
る。

【００１０】回路基板７の両側部の一部には、フレキシ
ブル基板７３の一端が接続され、この接続部分を押さえ
るように押さえ板７４が設けられている。

【００１１】上記構成に置けるレンズ１の高さ調整につ
いて説明する。ここで、レンズ保持手段２とレンズ１は
一体化され、これを発光ダイオードアレイ７１や駆動用
ＩＣ７２、その他周辺部品が既に組み込まれたベース基
板６に固定するものとする。まず、端部ホルダー４とベ
ース基板６の間に、各スプリング８を溝２１，６２によ
って位置決めして配置し、各調節用のネジ４３を取付孔
４１からスプリング８の中心を通過させてベース基板６
の調節用ネジ孔６１に案内し、各調節用のネジ４３の締
めつけを行う。レンズ保持手段２は、スプリング８によ
って上向きに付勢されるが、調節用のネジ４３の頭部に
よって規制を受けるので、レンズ１の高さはネジ４３の
締めつけ量によって正確に調節される。そして、このレ
ンズの高さ調節をレンズ１の中央線１１と同方向に位置
してレンズ１を挟むように配置した一対の調節ネジ４
３，４３によって行うので、レンズ１の幅方向（中央線
１１を基準に左右方向）への傾きを防止でき、正確な高
さ調整を行うことができる。

【００１２】レンズの高さ調整が終了すると、固定用ネ
ジ孔４４に仮装着している固定用ネジ４５の締めつけを
行う。固定用ネジ４５の締め付けによって、固定用ネジ
４５は、その先端が除々に下降して基板上面に設けた押
さえ板７４に当り、その後はスプリング８よりも強くレ
ンズ保持手段２を上向きに付勢する付勢手段として機能
する。ここで、調節ネジ４３によって基板６にネジ止め
されているレンズ保持手段２は、スプリング８による上
向きの付勢によって調節用ネジ４３における遊びがない
状態にあるので、固定用ネジ４５によってスプリング８
と同じ上向きの力が加わってもその高さには変化が生じ
ない。調節ネジ４３の左右対称位置に固定ネジ４５，４
５を設けることによって、レンズ保持手段２の左右方向
への移動を防止することができる。また、レンズの高さ
調節用のネジ４３と、固定用のネジ４５を同じ方向から
回転操作できるように配置しているので、レンズの高さ
調節と固定の作業性を高めることができる。

【００１３】このようにしてレンズ保持手２の固定を行
うことができるが、レンズ保持手段２はレンズ１と同様
に長尺であり、その自重によって下向きに曲がりが生じ
る恐れがある。この曲がりを補正あるいは予防する場合
は、レンズ保持手段２の側面部、この例では側部ホルダ
ー３に設けた複数のネジ孔３１に補正用ネジ３２を装着
し、このネジ３２の先端を基板６上面の押さえ板７４等
に当て、ネジ３２の締めつけ具合を調節することによっ
て、レンズ保持手段２の側面部、すなわちレンズ１の途
中の高さを適宜調節することができる。

【００１４】上記実施例は、レンズ保持手段２として側
部ホルダー３と端部ホルダー４をネジ５によって固定し
て用いる場合を示したが、部品点数の削減、高さ調節の
高精度化、組立て容易性を図るために、図４に示すよう
に側部ホルダー３と端部ホルダー４をアルミダイキャス
ト等によって一体化したレンズホルダー２２をレンズ保
持手段として用いることができる。このレンズホルダー
２２の基本的な構成は、上記側部ホルダー３と端部ホル
ダー４を組み合わせたものと同じであるが、レンズ１の
固定構造に若干の相違点があるので、以下に図５を参照
して説明する。

【００１５】このホルダー２２には、レンズ１の幅より
若干広い幅のレンズ配置用溝１２を設けているととも
に、この溝１２に配置したレンズ１をネジによって固定
するために、側部ホルダー３の一方には、複数個のネジ
孔２３を水平方向に貫通形成している。そして、これら
のネジ孔２３に仮装着したネジ２４を締めつけ、ネジの
先端をレンズ１の一方の側面に当てて、レンズ１の他方
の側面をレンズホルダー２２の溝内面に強く押しつける
ことによってレンズ１の固定が行われる。ここで、レン
ズ１とホルダー２２の接触部分に予め接着剤を塗布し、
接着剤による固定を同時に利用することもできる。この
ようにレンズ１の固定を行ったレンズホルダー２２の基
板６への固定と調節は、上述の場合と同様に行うことが
できる。

【００１６】上記の各実施例においては、調節ネジ４３
による調節後の固定を一対の固定ネジ４５を用いて行っ
たが、構成の簡素化を図るために、固定ネジ４５による
固定に替えて、接着剤による固定を行うことができる。
すなわち、各調節ネジ４３による高さ調節を行った後、
例えば図６に示すように、調節ネジ４３の近傍である端
部ホルダー４の周辺部と基板６の間に接着剤９を充填し
てレンズ保持手段２の固定を行うようにすることができ
る。ここで、接着剤９としては、市販の種々の接着剤を
利用することができるが、硬化前後の体積変動が少ない
接着剤を用いるのが調節精度を維持する上で好ましく、
例えばシリコンゴム製の接着剤を用いることができる。
接着剤９は、端部ホルダー４の周辺部のみならず、レン
ズ保持手段２の裏側の全周部分に充填することもでき
る。このように接着剤９をレンズ保持手段２の全周に設
ければ、レンズ保持手段２の固定をより確実に行うこと
ができるとともに、外部からの塵埃の侵入を防止するこ
ともできる。

【００１７】尚、上記各実施例において、回路基板７が
配置された空間Ｓを気密に保つために、この空間Ｓと外
部を連絡する隙間部分に必要に応じてシール剤を充填
し、空間Ｓへの塵埃の侵入を防止する構造とすることも
できる。

【００１８】また、上記実施例は、発光素子を利用した
光プリンタヘッドを例に取ったが、受光素子を利用した
イメージセンサーなどにも適用することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、レンズの
高さ調節を精度よく行うことができるレンズ高さ調整装
置を提供することができる。また、部品点数が少なく組
立ての容易なレンズ高さ調整装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用対象としての光プリンタヘッドの
一実施例を示す平面図である。

【図２】図１のII-II断面図である。

【図３】図１のIII-III断面図である。

【図４】レンズ保持手段の変更例を示す平面図である。

【図５】図４のV-V断面図である。

【図６】他の実施例を示す（図２の断面図に相応した）
断面図である。

【符号の説明】

１ レンズ １１ 中央線 １２ レンズ配置用溝 ２ レンズ保持手段 ２１ 位置決め溝 ２２ レンズホルダー ２３ ネジ孔 ２４ ネジ ３ 側部ホルダー ３１ ネジ孔 ３２ 補正用ネジ ４ 端部ホルダー ４１ 取付孔 ４３ 高さ調節用ネジ ４４ 固定用ネジ孔 ４５ 固定ネジ ６ ベース基板 ６１ 高さ調節用ネジ孔 ６２ 位置決め溝 ７ 回路基板 ７１ 発光ダイオードアレイ ７２ 駆動用ＩＣ ８ スプリング ９ 接着剤

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺寸法のレンズと、このレンズを保持
   するレンズ保持手段と、このレンズ保持手段を固定する
   基板と、前記レンズの高さを調節するように前記レンズ
   保持手段と前記基板の間隔を調節する調節手段とを備
   え、前記調節手段は、前記レンズの両端に位置するよう
   に前記レンズ保持手段に設けた一対の取付部材と、前記
   レンズの長手方向中心線に対応して前記一対の取付部材
   の各々に形成した一対のネジ取付用孔と、この一対のネ
   ジ取付用孔に対応して前記基板に形成した一対の高さ調
   節用ネジ孔と、前記ネジ取付用孔を介して前記高さ調節
   用ネジ孔に装着される高さ調節用ネジ手段と、前記レン
   ズ保持手段を前記基板から引き離す方向に付勢する付勢
   手段と、この付勢手段の付勢力と前記高さ調節用ネジ手
   段によって高さ調整された前記レンズ保持手段を前記基
   板に固定する固定手段を有することを特徴とするレンズ
   高さ調節装置。
2. 【請求項２】 前記固定手段は、前記ネジ取付用孔の近
   傍に位置して前記一対の取付部材に形成した固定用ネジ
   孔と、この固定用ネジ孔に前記高さ調節用ネジ手段と同
   じ方向に装着されて前記付勢手段と同方向の力を加える
   固定用ネジ手段によって構成したことを特徴とする請求
   項１記載のレンズ高さ調節装置。
3. 【請求項３】 前記固定手段は、前記レンズ保持手段と
   前記基板を接着する接着剤によって構成したことを特徴
   とする請求項１記載のレンズ高さ調節装置。
4. 【請求項４】 前記付勢手段は、スプリングによって構
   成するとともに、その位置決め用の溝を前記レンズ保持
   手段と前記基板の少なくとも一方に形成したことを特徴
   とする請求項１記載のレンズ高さ調節装置。
5. 【請求項５】 前記スプリングとその位置決め用溝は、
   その中心を前記高さ調節用ネジ手段が通過するように配
   置したことを特徴とする請求項４記載のレンズ高さ調節
   装置。
6. 【請求項６】 前記レンズの側面に対応して位置する前
   記レンズ保持手段の側面部には、レンズ保持手段の自重
   による曲がりを補正するためのネジ孔とこのネジ孔に装
   着される補正用ネジ手段を有することを特徴とする請求
   項１記載のレンズ高さ調節装置。
7. 【請求項７】 前記レンズ保持手段は前記取付部材を一
   体形成して構成したことを特徴とする請求項１記載のレ
   ンズ高さ調節装置。