JPH10278341A

JPH10278341A - 光源装置

Info

Publication number: JPH10278341A
Application number: JP8813697A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Naoe; 康弘直江; Hiroyuki Okuwaki; 浩之奥脇
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-04-07
Filing date: 1997-04-07
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】構成部品数が少なく、組立時に位置ズレを生
じるおそれがなく、コリメータレンズを光硬化型の接着
剤を用いて接着することができ、温度環境による特性変
化が少ない、安価にして高精度な光源装置を提供する。【解決手段】表裏に貫通する複数の嵌合孔を有するベ
ースと、ベース裏面側に位置して前記嵌合孔にそれぞれ
嵌着される複数の半導体レーザと、嵌合孔のベース表面
側のレンズ支持部に、半導体レーザの光軸と各々同軸に
接着固定された複数のコリメータレンズと、コリメータ
レンズより出射されるレーザ光を整形する複数のアパー
チャと、レーザ光をほぼ同軸に合成するためのビーム合
成手段とを有する光源装置に関する。レンズ支持部の中
心線は複数のコリメータレンズから出射されるビームピ
ッチ方向に対して、ほぼ直交方向に位置する。接着剤の
収縮及び伸縮の影響がビームピッチ方向に発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機や
レーザプリンタ等に使用される半導体レーザを用いた光
源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザを用いた光源装置において
は、その光学特性として、光源装置より射出されるレー
ザ光の方向性（光軸特性）と光束の平行性（コリメート
特性）が要求される。このような理由により、光源装置
は、半導体レーザの発光点とコリメータレンズの相対位
置を３軸（ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸）方向に調整するのが通常
であり、その位置精度はミクロン以下が要求されてい
る。したがって、半導体レーザとコリメータレンズを有
する光源装置においては、３軸方向の位置調整および調
整された位置での固定が可能な構造でなければならな
い。

【０００３】コリメータレンズを接着剤で固定する場
合、硬化時に接着剤の収縮が発生するので、収縮による
光学特性への悪影響をなるべく少なくすることが理想で
ある。特に、光源装置ではｚ軸方向（光軸方向）の要求
精度が高いため、その収縮方向がｚ軸方向に発生しない
ように構成することが望ましい。そのため、接着層は光
軸とほぼ平行な方向（ｚ軸に平行な方向）に設定するの
が普通であり、他の軸方向（ｘ軸，ｙ軸方向）について
も、調整を容易とするために、なるべく収縮方向がｘ軸
またはｙ軸方向の１方向となるように構成することが望
ましい。

【０００４】更にデジタル複写機やレーザプリンタにお
いて、印字の高速化や画素密度切り替えの目的で複数行
を同時に走査する光源装置では当然のことながら、複数
個の半導体レーザやコリメータレンズにより、複数本の
レーザ光を発生し、その方向性のビームピッチ精度（行
方向、すなわちｙ軸方向の光軸特性ピッチ精度）が要求
される。したがって、接着層の収縮がｙ軸方向に発生し
ない様に構成することが望ましい。

【０００５】ここでまず、１本のレーザ光を発生させる
光源装置に関して従来の技術を説明する。図３に、従来
の光源装置（特開平５−８８０６１号）の一例を示す。
この光源装置は、本出願人が先に出願したものであっ
て、図示するように、保持部材たるベース１１に設けら
れた段付き孔１２に、レーザ光を照射する半導体レーザ
１３が圧入固定されている。２本のねじ１４，１４によ
ってベース１１に取り付けられたフランジ１５には、段
付き孔１２と相対する位置に嵌合孔１６が形成されてお
り、この嵌合孔１６の左端部には、嵌合孔１６よりも
０．１ｍｍ程度大径の入口部１６ａが形成されている。

【０００６】前記嵌合孔１６には、嵌合孔１６と０．０
１〜０．０３ｍｍ程度のクリアランスを有して筒状のレ
ンズホルダ１７が嵌入されており、このレンズホルダ１
７内に、レーザ光を平行光束に変換するためのコリメー
タレンズ１８が保持されている。

【０００７】一方、プリント基板１９に穿設された位置
決め孔２０には、前記ベース１１の端面から突出された
ガイドピン２１が嵌入され、このガイドピン２１の先端
部分を熱溶融して仮想線で示すように潰すことにより、
ベース１１とプリント基板１９を固定している。半導体
レーザ１３のリード線２２は、プリント基板１９に形成
されたリード線挿通孔に通され、プリント基板１９の裏
面側において配線用の導電パターンに半田付けされてい
る。

【０００８】前記フランジ１５は、半導体レーザ１３の
発光点がコリメータレンズ１８の光軸上に一致するよう
にｘ軸，ｙ軸方向に位置調整した後、ねじ１４によって
ベース１１に固定される。

【０００９】ベース１１に取り付けられたフランジ１５
には、入口部１６ａにつながる切欠部２３が形成されて
おり、半導体レーザ１３の光源位置がコリメータレンズ
１８の焦点位置と一致するようにレンズホルダ１７をｚ
軸方向に位置調整した後、この切欠部２３から接着剤を
注入して内部に浸透させることにより、レンズホルダ１
７をフランジ１５に固定している。

【００１０】アパーチャ形成部材２４は、コリメータレ
ンズ１８を透過した光束中の中央部付近の平行光束を取
り出して整形するための遮蔽キャップであって、光束選
択用の孔からなるアパーチャ２４ａと、フランジ１５に
嵌着するための突起２４ｂを有しており、この突起２４
ｂをフランジ１５の切欠部２３に嵌着することにより、
アパーチャ形成部材２４をフランジ１５に固定してい
る。

【００１１】なお、前記光源装置をデジタル複写機やレ
ーザプリンタ本体に取り付ける場合、フランジ１５の光
軸に垂直な平面１５ａが基準面となり、光学特性の調整
もこの平面１５ａを基準に行われる。

【００１２】次に複数本（２本）の場合の従来技術に関
して説明を行う。図４は本出願人が先に出願した特開平
７−１８１４１０号及び特開平７−１８１４１２号に記
載した光源装置である。図４の光源装置に関して、説明
する。２つのベース３１，３１には図３のベース１１と
同様な段付き孔が設けられ、レーザ光を照射する２つの
半導体レーザ３３，３３が圧入固定される。ベース３１
は４本のねじ３４によってフランジ３５に取り付けられ
る。フランジ３５には、半導体レーザ３３，３３の各々
に相対する位置に嵌合孔３６，３６が形成されている。
前記嵌合孔３６，３６には、嵌合孔３６と０．０１〜
０．０３ｍｍ程度のクリアランスを有する筒状のレンズ
ホルダ３７，３７が嵌入され、このレンズホルダ３７内
にレーザ光を平行光束に変換するためのコリメータレン
ズ３８，３８が保持されている。

【００１３】前記ベース３１，３１は、半導体レーザ３
３，３３の各々の発光点が相対するコリメータレンズ３
８，３８の光軸上に一致するように、ｘ軸，ｙ軸方向に
位置調整した後、各々２本のねじ３４，３４によってフ
ランジ３５に固定される。

【００１４】フランジ３５の嵌合孔３６，３６には切欠
部３６ａが形成されており、半導体レーザ３３，３３の
発光点がコリメータレンズ３８，３８の焦点位置と一致
するようにレンズホルダ３７，３７を各々ｚ軸方向に位
置調整した後、この切欠部３６ａから接着剤を注入し
て、内部に浸透させることにより、レンズホルダ３７，
３７をフランジ３５に固定する。

【００１５】アパーチャ形成部材３９はコリメータレン
ズ３８，３８の中央付近の平行光束を取り出して整形す
るための部材であって、光束選択用の孔からなるアパー
チャ３９ａ，３９ａが設けてあり、各々のコリメータレ
ンズ３８，３８の中央付近にアパーチャ３９ａ，３９ａ
が各々の光軸に一致する様に設定される。アパーチャ３
９ａ，３９ａから出射される平行光束はビーム合成プリ
ズム４０により、ほぼ同軸上のビーム４１，４１に合成
され、その後に設置されてある画像書き込みのための走
査光学系へと導かれる。この際、２本のビーム４１，４
１のビームピッチは画像書き込み面上の副走査方向（画
像書き込み上の列方向、つまり２行同時書き込みの場合
の行ピッチ方向）のピッチが所望の間隔になるように出
射光軸の角度が微調整される。この方法は前述した、ベ
ース３１のｙ軸方向の位置調整に相当する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光源装置にも次のような問題があった。第１の
問題点として、硬化後の接着剤の特性は、一般的な樹脂
の特性と同等になる。樹脂は通常金属に比べ線膨張係数
は大きくなり、温度変化に対する収縮が大きい。温度変
化に対する信頼性を高めるために図４の光源装置におい
て、ベース３１やフランジ３５を線膨張係数の小さい金
属材料を選定しても、２つのコリメータレンズ３８，３
８間に樹脂の接着層が形成されているために、温度変化
があった場合にコリメータレンズ３８，３８間のピッチ
の変化が大きく、その結果、ビーム合成プリズム４０よ
り出射される２つのビーム４１，４１の角度及び間隔が
変化する。最終的には画像書き込み面上の副走査方向ピ
ッチが変化することになり、画質の低下を招くことにな
る。

【００１７】第２の問題点として、ｘ軸，ｙ軸方向の調
整部（光軸特性の調整部）と、ｚ軸方向の調整部（コリ
メート特性すなわち焦点方向の調整部）が別々の構造と
なっているため、光源装置の構成部品点数が多く、製品
がコスト高になる。

【００１８】第３の問題点として、光源装置で使用する
半導体レーザ１３のレーザ光は一定の広がりを有し、す
べてのレーザ光がコリメータレンズ１８に入射するとは
限らない。半導体レーザは人体に対する安全性から法的
な基準があり、レーザ光が光軸方向以外の外部に漏れな
いことが望ましい。これは、使用中に限らず、製造工程
における調整時においても同様であって、フランジ１５
やベース１１はレーザ光が外部に漏れない材質であるこ
とが必要である。

【００１９】一方、レンズホルダ１７の固定に使用する
接着剤は、短時間で任意に硬化させることのできる紫外
線硬化型の接着剤が生産タクトの短縮に有利であり、信
頼性にも優れている。しかしながら、前記先願の光源装
置のようにベース１１やフランジ１５を紫外線が通過し
ない材質とした場合には、紫外線硬化型の接着剤を充填
した隙間を通して紫外線を照射しても、充填した接着剤
全体をまんべんなく照射することができず、硬化むらや
未硬化部が生じる。このため、硬化収縮による歪みが不
均等に作用し、レンズホルダ１７の位置ずれや構成部材
の割れなどの不具合を生じる。

【００２０】レーザ光源１３から射出される赤外線や赤
色光などのレーザ光を透過させない材質は、それよりも
波長の短い紫外線も透過させない。このため、紫外線の
みを透過させようとすると、特殊なフィルタを付加する
か、あるいはフランジ１５自体に特殊なコーティングを
施さなければならず、コストが大幅に高くなるという問
題がある。したがって、コリメータレンズ１８を固定す
るための接着剤として、紫外線硬化型の接着剤を使用す
ることができなかった。

【００２１】第４の問題点として、接着層がレンズホル
ダ１７の全周面、即ち、ｘ軸，ｙ軸の全方向に存在する
ので、ｘ軸，ｙ軸方向における接着剤の硬化収縮方向が
定まらず、ｘ軸，ｙ軸方向の位置精度にばらつきが発生
する。接着後の位置精度の確保にはある程度の収縮量を
見込んで初期位置をオフセットすることも必要となる
が、接着層の収縮方向が一定でないと、オフセットを与
えることが困難であり、レーザの方向性（光軸特性）の
精度が低下する場合がある。

【００２２】第５の問題点として、ｘ軸，ｙ軸方向の調
整後にねじ１４を緊締してフランジ１５をベース１１に
固定する方式を採用しているため、ねじ１４の緊締時
に、ベース１１の端面のねじ座とフランジ１５の噛み付
きにより、ｘ軸，ｙ軸方向の位置ずれを発生する場合が
あり、レーザの方向性（光軸特性）の精度が低くなる場
合がある。

【００２３】第６の問題点として、接着剤を切欠部２３
から流入する方式であるため、流入過程における部分的
な固化収縮や、流入の仕方のばらつきにより、光軸方向
（ｚ軸方向）に歪みが発生し、位置精度にバラツキが発
生する。

【００２４】そこで、本発明は、上記のような問題を解
決するためになされたもので、構成部品数が少なく、組
立時に位置ズレを生じるおそれがなく、コリメータレン
ズを光硬化型の接着剤を用いて接着することができ、温
度環境による特性変化が少ない、安価にして高精度な光
源装置を提供することを目的とするものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の光源装置では、表裏に貫通する複数の嵌合
孔を有するベースと、該ベース裏面側に位置して前記嵌
合孔にそれぞれ嵌着される複数の半導体レーザと、前記
嵌合孔のベース表面側のレンズ支持部に、前記半導体レ
ーザの光軸と各々同軸に接着固定された複数のコリメー
タレンズと、前記コリメータレンズより出射されるレー
ザ光を整形する複数のアパーチャと、前記レーザ光をほ
ぼ同軸に合成するためのビーム合成手段とを有する光源
装置において、前記各々のレンズ支持部の中心線は前記
複数のコリメータレンズから出射されるビームピッチ方
向に対して、ほぼ直交方向に位置することを特徴とす
る。

【００２６】この構成では、複数のコリメータレンズを
接着するための各々のレンズ支持部の中心線を、複数の
コリメータレンズより出射されるビームピッチ方向に対
してほぼ直交方向に設定したことにより、接着剤の硬化
収縮の影響をビームピッチ方向に発生させず、なおか
つ、温度変化による接着剤の伸縮の影響もビームピッチ
方向に発生しないので、ビームピッチ精度に優れ、尚且
つ安定して精度を維持できる光源装置を提供できる。

【００２７】また、請求項２の光源装置では、請求項１
記載の光源装置において、前記複数のコリメータレンズ
は、光硬化型接着剤を用いて前記ベースに一体成形され
たレンズ支持部に、各々直接固定されていることを特徴
とする。

【００２８】この構成では、コリメータレンズをベース
に一体成形したレンズ支持部に直接固定するように構成
しているので、光源装置の部品点数を削減することがで
き、光源装置を安価に提供することができる。さらに、
コリメータレンズとレンズ支持部との間にホルダー等の
介在物がないので、介在物の製造誤差等の影響を受ける
ことがなく、高精度に固定することができる。また、コ
リメータレンズをベースに一体成形したレンズ支持部に
直接固定するように構成しているので、ねじなどの締め
付け部が排除され、締め付け時の部品のずれがなくな
り、高精度の光源装置を提供することができる。

【００２９】また、請求項３の光源装置では、請求項１
〜２の何れかに記載の光源装置において、前記レンズ支
持部は、ビームピッチ方向に直交する線に対して線対称
に構成されていることを特徴とする。

【００３０】この構成では、ビームピッチ方向の硬化収
縮による歪みは相殺され、硬化収縮の方向はビームピッ
チ方向に直交する方向に限定されるので、硬化収縮の方
向性がさらに向上し、より高精度に位置調整することが
できる。

【００３１】また、請求項４の光源装置では、請求項１
〜３の何れかに記載の光源装置において、前記レンズ支
持部は、コリメータレンズの外周円よりもわずかに径の
大きな断面円弧状に形成されていることを特徴とする。

【００３２】この構成では、レンズ支持部をコリメータ
レンズの外周円よりもわずかに径の大きな断面円弧状に
形成したので、レンズ支持部とコリメータレンズとを同
心に配置することにより、コリメータレンズとレンズ支
持部の間に形成される接着層が均一の厚さになる。この
ため、接着層の全面が均一に固化されるので、硬化むら
がなくなり、コリメータレンズの位置ずれが防止され
る。

【００３３】また、請求項５の光源装置では、請求項１
〜３の何れかに記載の光源装置において、前記レンズ支
持部は、前記コリメータレンズの外周円の曲率半径より
ほぼ接着層厚分曲率半径が大きい断面円弧状に形成され
ていることを特徴とする。

【００３４】この構成では、レンズ支持部をコリメータ
レンズの外周円の曲率半径よりほぼ接着層厚分曲率半径
が大きい断面円弧状に形成したので、レンズ支持部とコ
リメータレンズとを同心に配置することにより、コリメ
ータレンズとレンズ支持部の間に形成される接着層が所
望の接着層厚で均一の厚さになる。このため、接着層の
全面が均一に固化されるので、硬化むらがなくなり、コ
リメータレンズの位置ずれが防止される。

【００３５】また、請求項６の光源装置では、請求項４
〜５の何れかに記載の光源装置において、前記レンズ支
持部の断面は、半円以下の円弧であることを特徴とす
る。

【００３６】この構成では、接着層はコリメータレンズ
外周の半分以下を覆うだけとなり、接着剤の硬化収縮に
方向性が出てくるので、接着剤の収縮量を見込んでコリ
メータレンズの初期位置をオフセットすることが可能と
なり、硬化後の位置精度を向上することができる。さら
に、レンズ支持部の開口側からコリメータレンズの側面
に向けて硬化用光線を照射することができ、硬化むらが
より一層解消される。

【００３７】また、請求項７の光源装置では、請求項１
〜６の何れかに記載の光源装置において、前記コリメー
タレンズと前記ベースとの光軸方向の間に非接着部が形
成されていることを特徴とする。

【００３８】この構成では、ベース壁面とコリメータレ
ンズとの間に形成された非接着部の存在により、たとえ
多量の接着剤が充填されたとしても、はみ出た接着剤が
ベース壁面に直接付着するようなことがなくなり、ベー
ス壁面に付着して硬化した接着剤による光軸方向（ｚ軸
方向）への強力な硬化収縮力がコリメータレンズに作用
するようなこともなくなる。このため、光軸方向の位置
精度を向上することができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の光源装置の分解斜
視図であり、図２はそのコリメータレンズを接着する場
合のレンズ支持部を含む略示正面図である。ベース１は
２つの嵌合孔１ａ、１ａを有する。嵌合孔１ａ、１ａの
裏面側には、レーザ光を照射する半導体レーザ２、２が
圧入固定される。ベース１はコリメータレンズ３、３を
直接接着固定するために、前記嵌合孔１ａ、１ａの前面
に位置して、コリメータレンズ３、３の外周円よりわず
かに径の大きな（例えば０．２ｍｍ程度）断面円弧状の
レンズ支持部１ｂ、１ｂが半導体レーザ２、２の各々の
光軸と同心に一体成形されている。前記レンズ支持部１
ｂは、コリメータレンズ３の外周円の曲率半径よりほぼ
接着層厚分曲率半径が大きい断面円弧状に形成してもよ
い。

【００４０】このレンズ支持部１ｂの光軸方向（ｚ軸方
向）は接着剤が余分に充填された場合でも他の部分に付
着することがないように、コリメータレンズ３、３の光
軸方向（ｚ軸方向）のレンズ厚よりも長くとられてい
る。また、正面からみた時のレンズ支持部１ｂの形状は
各々半円以下の断面円弧状とされている。なお、この正
面から見たときの形状は、位置調整と接着作業の容易性
から、図２に示すように６０度程度開いた各々左右対称
な断面円弧状とするのが望ましい。更に、レンズ支持部
１ｂ、１ｂの断面円弧の中心線Ｃ、Ｃは、コリメータレ
ンズ３，３より出射された２本のビームの副走査ピッチ
方向（ｙ軸方向）に対してほぼ直角に設定されている。

【００４１】コリメータレンズ３は、紫外線を透過可能
な材質で作られている。このような材質のレンズとして
はプラスチックレンズやガラスレンズが考えられるが、
光学特性に優れたガラスレンズのほうが望ましい。コリ
メータレンズ３はその組立に際し、図２に示すように、
３軸（ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸）方向に位置調整可能なチャッ
ク７，７で把持され、レンズ支持部１ｂ，１ｂ上に半導
体レーザ２，２の各々の光軸と同心に配置される。

【００４２】そして、レンズ支持部１ｂの接着面１ｃと
コリメータレンズ３の外周面との間に形成される隙間に
紫外線硬化型の接着剤６を充填した後、図示しない検査
装置によって、光学特性を検査しながらコリメータレン
ズ３ａの位置を微調し、目的の光学特性が得られる位置
が決定したら当該チャック７，７を固定し、図２に示す
ように、コリメータレンズ３の上方から接着剤６に向け
て紫外線照射器８より、紫外線Ｌを照射する。紫外線照
射器８より照射された紫外線Ｌはコリメータレンズ３を
透過して接着剤６に照射され、接着剤６全体を均等に硬
化させる。

【００４３】この接着剤硬化は２つあるコリメータレン
ズ３、３に対して各々に実施される。したがって、レン
ズ支持部１ｂ、１ｂの接着面１ｃ、１ｃとコリメータレ
ンズ３、３との間にはその隙間寸法（約０．２ｍｍ）か
らなる厚さ均一で左右対称で、厚さ方向が副走査ピッチ
方向（ｙ軸方向）とほぼ直角な接着層６、６が形成さ
れ、コリメータレンズ３，３はこの接着層６，６によっ
てレンズ支持部１ｂ，１ｂ上に所定の光学特性を維持し
た状態で固定される。即ち、レンズ支持部１ｂ、１ｂ
は、ビームピッチ方向に直交する線に対して線対称に構
成されている。

【００４４】特に、図２に示すように、レンズ支持部１
ｂを６０度程度開いた左右対称な断面円弧状とした場合
には、チャック７，７によるコリメータレンズ３の支持
が簡単かつ確実に行えるとともに、紫外線照射器８から
照射した紫外線Ｌをコリメータレンズ３を通して接着面
１ｃの全面に照射可能であり、接着剤の硬化を均等かつ
完全に行うことができる。このため、完全に固化した均
一な接着層がえられ、硬化ムラや未硬化部に基づくコリ
メータレンズ３の位置ズレなどの発生をなくすことがで
きる。

【００４５】また、接着剤の硬化収縮による歪みは、ｙ
軸方向には各々左右対称に発生するので、相殺され、ｘ
軸方向の１方向のみに限定される。このｘ軸方向の歪み
は硬化収縮量を見込んで微少にオフセットすることが可
能である。したがって、２つのコリメータレンズより出
射されるビームの方向性（光軸特性）はｙ軸方向には非
常に優れ、当然、２つのビームピッチ精度（ｙ軸方向間
隔精度、つまり画像書き込み面上の副走査ピッチ精度）
にも優れる。

【００４６】また、環境温度におけるｙ軸方向のレンズ
間隔の変化は、接着層が各々左右対称（ｙ軸方向に対
称）な形状になっているので、接着層の伸縮はｙ軸方向
には相殺され、変化せず、ｘ軸方向のみに限定される。
したがって、この点においても２つのビームピッチ精度
は優れたものになる。

【００４７】アパーチャ形成部材４はコリメータレンズ
３，３の中央付近の平行光束を取り出して整形するため
の部材であって、光束選択用の孔からなるアパーチャ４
ａ，４ｂが設けてあり、各々のコリメータレンズ３，３
の中央付近にアパーチャ４ａ，４ｂが各々の光軸に一致
する様に設定される。アパーチャ４ａ，４ａから出射さ
れる平行光束はビーム合成手段であるビーム合成プリズ
ム５により、ほぼ同軸上のビームに合成され、その後に
設置されてある画像書き込みのための走査光学系（図示
しない）へと導かれる。この際、２本のビームのピッチ
は画像書き込み面上の副走査方向（画像書き込み上の列
方向、つまり２行同時書き込みの場合の行ピッチ方向）
のピッチが所望の間隔になるように出射光軸の角度が微
調される。この方法は前述した、コリメータレンズの位
置調整におけるｙ軸方向の位置調整に相当する。

【００４８】なお、ビーム合成手段としては、ビーム合
成プリズムの代わりに反射鏡と半透明鏡とを組み合わせ
たもの等でもよい。また、アパーチャ形成部材４及びビ
ーム合成プリズム５は取付部材（図示しない）によりベ
ース１に取り付けられる。この際、ベース１の２つの重
なり合った円形段部１ｄ、１ｄは位置決めに利用され、
４つの孔１ｅは取り付けに利用される。

【００４９】以上の光源装置によれば、表裏に貫通する
複数の嵌合孔１ａ、１ａを有するベース１と、ベース１
の裏面側に位置して嵌合孔１ａ、１ａにそれぞれ嵌着さ
れる複数の半導体レーザ２、２と、嵌合孔１ａ、１ａの
ベース１表面側のレンズ支持部１ｂ、１ｂに、半導体レ
ーザ２の光軸と各々同軸に接着固定された複数のコリメ
ータレンズ３、３と、コリメータレンズ３、３より出射
されるレーザ光を整形する複数のアパーチャ４ａ、４ａ
と、レーザ光をほぼ同軸に合成するためのビーム合成プ
リズム５とを有する光源装置において、各々のレンズ支
持部１ｂの中心線Ｃは複数のコリメータレンズ３、３か
ら出射されるビームピッチ方向（ｙ軸方向）に対して、
ほぼ直交方向に位置するように構成したので、接着剤６
の硬化収縮の影響をビームピッチ方向に発生させず、な
おかつ、温度変化による接着剤６の伸縮の影響もビーム
ピッチ方向に発生しないので、ビームピッチ精度に優
れ、尚且つ安定して精度を維持できる光源装置を提供で
きる。

【００５０】また、複数のコリメータレンズ３、３を、
光硬化型接着剤６を用いてベース１に一体成形されたレ
ンズ支持部１ｂ、１ｂに、各々直接固定したので、コリ
メータレンズ３、３をベース１に一体成形したレンズ支
持部１ｂ、１ｂに直接固定するように構成しているの
で、光源装置の部品点数を削減することができ、光源装
置を安価に提供することができる。さらに、コリメータ
レンズ３とレンズ支持部１ｂとの間にホルダー等の介在
物がないので、介在物の製造誤差等の影響を受けること
がなく、高精度に固定することができる。また、コリメ
ータレンズ３をベース１に一体成形したレンズ支持部１
ｂに直接固定するように構成しているので、ねじなどの
締め付け部が排除され、締め付け時の部品のずれがなく
なり、高精度の光源装置を提供することができる。

【００５１】また、レンズ支持部１ｂを、ビームピッチ
方向に直交する線に対して線対称に構成したので、ビー
ムピッチ方向の硬化収縮による歪みは相殺され、硬化収
縮の方向はビームピッチ方向に直交する方向に限定され
るので、硬化収縮の方向性がさらに向上し、より高精度
に位置調整することができる。

【００５２】また、レンズ支持部１ｂを、コリメータレ
ンズ３の外周円よりもわずかに径の大きな断面円弧状に
形成したので、レンズ支持部１ｂとコリメータレンズ３
とを同心に配置することにより、コリメータレンズ３と
レンズ支持部１ｂの間に形成される接着層が均一の厚さ
になる。このため、接着層の全面が均一に固化されるの
で、硬化むらがなくなり、コリメータレンズの位置ずれ
を防止することができる。

【００５３】また、レンズ支持部１ｂを、コリメータレ
ンズ３の外周円の曲率半径よりほぼ接着層厚分曲率半径
が大きい断面円弧状に形成したので、レンズ支持部１ｂ
とコリメータレンズ３とを同心に配置することにより、
コリメータレンズ３とレンズ支持部１ｂの間に形成され
る接着層が所望の接着層厚で均一の厚さになる。このた
め、接着層の全面が均一に固化されるので、硬化むらが
なくなり、コリメータレンズの位置ずれを防止すること
ができる。

【００５４】また、レンズ支持部１ｂの断面を、半円以
下の円弧としたので、接着層はコリメータレンズ３外周
の半分以下を覆うだけとなり、接着剤６の硬化収縮に方
向性が出てくるので、接着剤６の収縮量を見込んでコリ
メータレンズ３の初期位置をオフセットすることが可能
となり、硬化後の位置精度を向上することができる。さ
らに、レンズ支持部１ｂの開口側からコリメータレンズ
３の側面に向けて硬化用光線を照射することができ、硬
化むらをより一層解消することができる。

【００５５】また、コリメータレンズ３、３とベース１
との光軸方向の間に接着剤が連架するのを防止する隙
間、溝等の非接着部を形成したので、ベース１壁面とコ
リメータレンズ３、３との間に形成された非接着部の存
在により、たとえ多量の接着剤６が充填されたとして
も、はみ出た接着剤６がベース１壁面に直接付着するよ
うなことがなくなり、ベース１壁面に付着して硬化した
接着剤６による光軸方向（ｚ軸方向）への強力な硬化収
縮力がコリメータレンズ３、３に作用するようなことも
なくなる。このため、光軸方向の位置精度を向上するこ
とができる。

【００５６】以上説明した例は、紫外線硬化型接着剤を
用いたが、紫外線硬化型の接着剤に限らず、光硬化型の
接着剤であれば使用可能である。また、２本のビームを
発生させる光源装置に限らず、３本以上の複数のビーム
を発生させる光源装置であっても同様に使用可能であ
る。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く請求項１の
光源装置によれば、表裏に貫通する複数の嵌合孔を有す
るベースと、該ベース裏面側に位置して前記嵌合孔にそ
れぞれ嵌着される複数の半導体レーザと、前記嵌合孔の
ベース表面側のレンズ支持部に、前記半導体レーザの光
軸と各々同軸に接着固定された複数のコリメータレンズ
と、前記コリメータレンズより出射されるレーザ光を整
形する複数のアパーチャと、前記レーザ光をほぼ同軸に
合成するためのビーム合成手段とを有する光源装置にお
いて、前記各々のレンズ支持部の中心線は前記複数のコ
リメータレンズから出射されるビームピッチ方向に対し
て、ほぼ直交方向に位置することを特徴とするので、接
着剤の硬化収縮の影響をビームピッチ方向に発生させ
ず、なおかつ、温度変化による接着剤の伸縮の影響もビ
ームピッチ方向に発生しないので、ビームピッチ精度に
優れ、尚且つ安定して精度を維持できる光源装置を提供
できる。

【００５８】また、請求項２の光源装置によれば、請求
項１記載の光源装置において、前記複数のコリメータレ
ンズは、光硬化型接着剤を用いて前記ベースに一体成形
されたレンズ支持部に、各々直接固定されていることを
特徴とするので、請求項１の効果に加えて、光源装置の
部品点数を削減することができ、光源装置を安価に提供
することができる。さらに、コリメータレンズとレンズ
支持部との間にホルダー等の介在物がないので、介在物
の製造誤差等の影響を受けることがなく、高精度に固定
することができる。また、コリメータレンズをベースに
一体成形したレンズ支持部に直接固定するように構成し
ているので、ねじなどの締め付け部が排除され、締め付
け時の部品のずれがなくなり、高精度の光源装置を提供
することができる。

【００５９】また、請求項３の光源装置によれば、請求
項１〜２の何れかに記載の光源装置において、前記レン
ズ支持部は、ビームピッチ方向に直交する線に対して線
対称に構成されていることを特徴とするので、請求項１
〜２の何れかに記載の光源装置の効果に加えて、ビーム
ピッチ方向の硬化収縮による歪みは相殺され、硬化収縮
の方向はビームピッチ方向に直交する方向に限定される
ため、硬化収縮の方向性がさらに向上し、より高精度に
位置調整することができる。

【００６０】また、請求項４の光源装置によれば、請求
項１〜３の何れかに記載の光源装置において、前記レン
ズ支持部は、コリメータレンズの外周円よりもわずかに
径の大きな断面円弧状に形成されていることを特徴とす
るので、請求項１〜３の何れかに記載の光源装置の効果
に加えて、レンズ支持部とコリメータレンズとを同心に
配置することにより、コリメータレンズとレンズ支持部
の間に形成される接着層が均一の厚さになる。このた
め、接着層の全面が均一に固化されるので、硬化むらが
なくなり、コリメータレンズの位置ずれが防止される。

【００６１】また、請求項５の光源装置によれば、請求
項１〜３の何れかに記載の光源装置において、前記レン
ズ支持部は、前記コリメータレンズの外周円の曲率半径
よりほぼ接着層厚分曲率半径が大きい断面円弧状に形成
されていることを特徴とするので、請求項１〜３の何れ
かに記載の光源装置の効果に加えて、レンズ支持部とコ
リメータレンズとを同心に配置することにより、コリメ
ータレンズとレンズ支持部の間に形成される接着層が所
望の接着層厚で均一の厚さになる。このため、接着層の
全面が均一に固化されるので、硬化むらがなくなり、コ
リメータレンズの位置ずれが防止される。

【００６２】また、請求項６の光源装置によれば、請求
項４〜５の何れかに記載の光源装置において、前記レン
ズ支持部の断面は、半円以下の円弧であることを特徴と
するので、請求項４〜５の何れかに記載の光源装置の効
果に加えて、接着層はコリメータレンズ外周の半分以下
を覆うだけとなり、接着剤の硬化収縮に方向性が出てく
るので、接着剤の収縮量を見込んでコリメータレンズの
初期位置をオフセットすることが可能となり、硬化後の
位置精度を向上することができる。さらに、レンズ支持
部の開口側からコリメータレンズの側面に向けて硬化用
光線を照射することができ、硬化むらがより一層解消さ
れる。

【００６３】また、請求項７の光源装置によれば、請求
項１〜６の何れかに記載の光源装置において、前記コリ
メータレンズと前記ベースとの光軸方向の間に非接着部
が形成されていることを特徴とするので、請求項１〜６
の何れかに記載の光源装置の効果に加えて、ベース壁面
とコリメータレンズとの間に形成された非接着部の存在
により、たとえ多量の接着剤が充填されたとしても、は
み出た接着剤がベース壁面に直接付着するようなことが
なくなり、ベース壁面に付着して硬化した接着剤による
光軸方向（ｚ軸方向）への強力な硬化収縮力がコリメー
タレンズに作用するようなこともなくなる。このため、
光軸方向の位置精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光源装置の分解斜視図である。

【図２】コリメータレンズを接着する場合のレンズ支持
部を含む略示正面図である。

【図３】従来の光源装置の一例を示す図である。

【図４】従来の光源装置の他の例を示す図である。

【符号の説明】

１ベース１ａ嵌合孔１ｂレンズ支持部２半導体レーザ３コリメータレンズ４ａアパーチャ５ビーム合成プリズムＣ中心線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表裏に貫通する複数の嵌合孔を有するベ
ースと、該ベース裏面側に位置して前記嵌合孔にそれぞ
れ嵌着される複数の半導体レーザと、前記嵌合孔のベー
ス表面側のレンズ支持部に、前記半導体レーザの光軸と
各々同軸に接着固定された複数のコリメータレンズと、
前記コリメータレンズより出射されるレーザ光を整形す
る複数のアパーチャと、前記レーザ光をほぼ同軸に合成
するためのビーム合成手段とを有する光源装置におい
て、前記各々のレンズ支持部の中心線は前記複数のコリメー
タレンズから出射されるビームピッチ方向に対して、ほ
ぼ直交方向に位置することを特徴とする光源装置。
【請求項２】前記複数のコリメータレンズは、光硬化
型接着剤を用いて前記ベースに一体成形されたレンズ支
持部に、各々直接固定されていることを特徴とする請求
項１記載の光源装置。
【請求項３】前記レンズ支持部は、ビームピッチ方向
に直交する線に対して線対称に構成されていることを特
徴とする請求項１〜２の何れかに記載の光源装置。
【請求項４】前記レンズ支持部は、コリメータレンズ
の外周円よりもわずかに径の大きな断面円弧状に形成さ
れていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載
の光源装置。
【請求項５】前記レンズ支持部は、前記コリメータレ
ンズの外周円の曲率半径よりほぼ接着層厚分曲率半径が
大きい断面円弧状に形成されていることを特徴とする請
求項１〜３の何れかに記載の光源装置。
【請求項６】前記レンズ支持部の断面は、半円以下の
円弧であることを特徴とする請求項４〜５の何れかに記
載の光源装置。
【請求項７】前記コリメータレンズと前記ベースとの
光軸方向の間に非接着部が形成されていることを特徴と
する請求項１〜６の何れかに記載の光源装置。