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JPH10278341A - Light source - Google Patents

Light source

Info

Publication number
JPH10278341A
JPH10278341A JP8813697A JP8813697A JPH10278341A JP H10278341 A JPH10278341 A JP H10278341A JP 8813697 A JP8813697 A JP 8813697A JP 8813697 A JP8813697 A JP 8813697A JP H10278341 A JPH10278341 A JP H10278341A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
light source
source device
collimator
adhesive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8813697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Naoe
康弘 直江
Hiroyuki Okuwaki
浩之 奥脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP8813697A priority Critical patent/JPH10278341A/en
Priority to DE19815620A priority patent/DE19815620B4/en
Priority to KR1019980012289A priority patent/KR100299649B1/en
Priority to US09/055,902 priority patent/US6097749A/en
Publication of JPH10278341A publication Critical patent/JPH10278341A/en
Priority to US09/394,873 priority patent/US6343092B1/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a light source in which the number of components is decreased, positional shift is eliminated at the time of assembling work and variation in the characteristics due to the environmental temperature is suppressed by setting the center line of each lens supporting part substantially perpendicularly to the pitch direction of beams outputted from a plurality of collimator lenses. SOLUTION: Center line of the cross-sectional arc of a lens supporting part 1b, 1b is set substantially perpendicular to the direction of subscanning pitch of two beams outputted from collimator lenses 3, 3. At the time of assembly, the collimator lens 3 is arranged concentrically to the axis of a semiconductor laser 2, 2 on the lens supporting part 1b, 1b. A gap being formed between the adhesive surface 1c of the lens supporting part 1b and the outer circumferential surface of the collimator, lens 3 is filled with a UV-curing adhesive. When UV-rays are irradiated after adjusting the position finely, the entire adhesive is hardened uniformly and positional shift of the collimator lens 3 due to uneven hardening or unhardened part can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source device using a semiconductor laser used in a digital copying machine, a laser printer, and the like.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art A light source device using a semiconductor laser is required to have, as optical characteristics, the directionality (optical axis characteristic) of laser light emitted from the light source device and the parallelism (collimation characteristic) of a light beam. For this reason, the light source device usually adjusts the relative position of the light emitting point of the semiconductor laser and the collimator lens in three directions (x-axis, y-axis, z-axis), and the position accuracy is on the order of microns or less. Is required. Therefore, in the light source device having the semiconductor laser and the collimator lens, the light source device must have a structure capable of adjusting the position in the three axial directions and fixing at the adjusted position.

【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。
When the collimator lens is fixed with an adhesive, the adhesive shrinks at the time of curing, so that it is ideal to minimize the adverse effect on the optical characteristics due to the shrinkage. In particular, since the required accuracy in the z-axis direction (optical axis direction) of the light source device is high, it is desirable to configure the light source device so that the contraction direction does not occur in the z-axis direction. Therefore, the adhesive layer is usually set in a direction substantially parallel to the optical axis (a direction parallel to the z-axis), and also in other axis directions (x-axis and y-axis directions) to facilitate adjustment. In addition, it is desirable that the contraction direction be as small as possible in one of the x-axis and y-axis directions.

【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。
Further, in a digital copying machine or a laser printer, a light source device for simultaneously scanning a plurality of rows for the purpose of speeding up printing and switching of pixel density, needless to say, a plurality of semiconductor lasers and a plurality of collimator lenses are used. The laser beam is generated, and the beam pitch accuracy of the direction (the optical axis characteristic pitch accuracy in the row direction, that is, the y-axis direction) is required. Therefore, it is desirable to configure the adhesive layer so that the shrinkage does not occur in the y-axis direction.

【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。
[0005] Here, first, a conventional technique regarding a light source device for generating one laser beam will be described. FIG. 3 shows an example of a conventional light source device (JP-A-5-88061).
This light source device was previously filed by the present applicant, and as shown, a semiconductor laser 13 for irradiating a laser beam is press-fitted and fixed in a stepped hole 12 provided in a base 11 as a holding member. ing. A fitting hole 16 is formed in the flange 15 attached to the base 11 by the two screws 14, 14 at a position facing the stepped hole 12. An inlet portion 16a having a diameter about 0.1 mm larger than the hole 16 is formed.

【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。
The fitting hole 16 has a fitting hole 16
A cylindrical lens holder 17 having a clearance of about 1 to 0.03 mm is fitted therein.
A collimator lens 18 for converting the laser light into a parallel light beam is held in 7.

【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。
On the other hand, a guide pin 21 protruding from the end surface of the base 11 is fitted into a positioning hole 20 formed in the printed circuit board 19, and the tip of the guide pin 21 is melted by heat to form an imaginary line. By crushing as shown
The base 11 and the printed circuit board 19 are fixed. The lead wire 22 of the semiconductor laser 13 is passed through a lead wire insertion hole formed in the printed board 19, and is soldered to a conductive pattern for wiring on the back side of the printed board 19.

【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。
After the position of the flange 15 is adjusted in the x-axis and y-axis directions so that the emission point of the semiconductor laser 13 coincides with the optical axis of the collimator lens 18, the flange 15 is fixed to the base 11 by screws 14.

【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。
The flange 15 attached to the base 11
Is formed with a notch 23 connected to the entrance 16a, and the lens holder 17 is moved so that the light source position of the semiconductor laser 13 matches the focal position of the collimator lens 18.
After the position is adjusted in the axial direction, an adhesive is injected from the cutout portion 23 and allowed to penetrate into the inside, so that the lens holder 1
7 is fixed to the flange 15.

【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。
The aperture forming member 24 is a shielding cap for taking out and shaping a parallel light beam near the center of the light beam transmitted through the collimator lens 18, and includes an aperture 24 a formed of a light beam selecting hole, and a flange 15. And a projection 24b for fitting to the projection 24b.
b is fitted into the notch 23 of the flange 15,
The aperture forming member 24 is fixed to the flange 15.

【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。
When the light source device is mounted on a main body of a digital copying machine or a laser printer, a plane 15a perpendicular to the optical axis of the flange 15 is used as a reference plane, and adjustment of optical characteristics is also performed with reference to this plane 15a.

【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。
Next, the prior art in the case of a plurality (two) will be described. FIG. 4 shows a light source device described in JP-A-7-181410 and JP-A-7-181412 filed by the present applicant earlier. The light source device of FIG. 4 will be described. Stepped holes similar to those of the base 11 of FIG. 3 are provided in the two bases 31, and two semiconductor lasers 33, 33 for irradiating laser light are press-fitted and fixed. Base 31
Is attached to the flange 35 by four screws 34. Fitting holes 36, 36 are formed in the flange 35 at positions corresponding to the semiconductor lasers 33, 33, respectively.
The fitting holes 36,36
Tubular lens holders 37, 37 having a clearance of about 0.03 mm are fitted therein, and collimator lenses 38, 38 for converting a laser beam into a parallel light beam are held in the lens holder 37.

【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。
The bases 31 are provided with a semiconductor laser 3.
Collimator lens 3 whose light emitting points of 3 and 33 face each other
After adjusting the positions in the x-axis and y-axis directions so as to coincide with the optical axes 8 and 38, they are fixed to the flange 35 by two screws 34 and 34, respectively.

【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。
Notches 36a are formed in the fitting holes 36, 36 of the flange 35, and the lens holders 37, 37 are so arranged that the emission points of the semiconductor lasers 33, 33 coincide with the focal positions of the collimator lenses 38, 38. Are adjusted in the z-axis direction, and then an adhesive is injected from the notch portion 36a and penetrates into the inside thereof, whereby the lens holder 37,
37 is fixed to the flange 35.

【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。
The aperture forming member 39 is a member for taking out and shaping a parallel light beam near the center of the collimator lenses 38, 38. The aperture forming members 39 are provided with apertures 39a, 39a formed of light beam selecting holes. Apertures 39a, 39a near the center of lenses 38, 38
Are set to coincide with each optical axis. Aperture 3
The parallel light beams emitted from 9a and 39a are combined into almost coaxial beams 41 and 41 by a beam combining prism 40, and then guided to a scanning optical system provided for image writing provided thereafter. At this time, the two beams 41, 4
The beam pitch of 1 is such that the angle of the output optical axis is fine so that the pitch in the sub-scanning direction on the image writing surface (the column direction in the image writing, that is, the row pitch direction in the case of simultaneous writing of two rows) is a desired interval. Adjusted. This method corresponds to the above-described position adjustment of the base 31 in the y-axis direction.

【0016】[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。
However, the above-mentioned conventional light source device has the following problems. As a first problem, the properties of the adhesive after curing are equivalent to those of general resins. Resins usually have a higher coefficient of linear expansion than metals and have a greater shrinkage with respect to temperature changes. In the light source device of FIG. 4 in order to enhance the reliability against temperature change, even if a metal material having a small linear expansion coefficient is selected for the base 31 and the flange 35, the two collimator lenses 38 and 3 are not required.
Since a resin adhesive layer is formed between the collimator lenses 8, the change in pitch between the collimator lenses 38 and 38 is large when the temperature changes, and as a result, the two beams 41 emitted from the beam combining prism 40 , 41 vary. Eventually, the pitch in the sub-scanning direction on the image writing surface changes, which leads to deterioration in image quality.

【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。
The second problem is that the adjustment unit in the x-axis and y-axis directions (the adjustment unit for the optical axis characteristics) and the adjustment unit in the z-axis direction (the collimation characteristics, that is, the adjustment unit for the focal direction) have different structures. Therefore, the number of components of the light source device is large, and the cost of the product is high.

【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。
As a third problem, the laser light of the semiconductor laser 13 used in the light source device has a certain spread, and not all the laser light is incident on the collimator lens 18. The semiconductor laser has a legal standard from the viewpoint of safety for the human body, and it is desirable that the laser light does not leak outside the optical axis direction. This is true not only during use but also during adjustment in the manufacturing process.
The base 11 and the base 11 need to be made of a material that does not leak laser light to the outside.

【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。
On the other hand, as the adhesive used for fixing the lens holder 17, an ultraviolet curable adhesive which can be arbitrarily cured in a short time is advantageous for shortening the production tact time and has excellent reliability. . However, when the base 11 and the flange 15 are made of a material through which ultraviolet rays do not pass as in the light source device of the prior application, even if the ultraviolet rays are irradiated through the gap filled with the ultraviolet curable adhesive, the filled adhesive can be used. Irradiation cannot be performed evenly on the whole, and uneven curing and uncured portions occur. For this reason, distortion due to curing shrinkage acts unequally, causing problems such as displacement of the lens holder 17 and cracking of constituent members.

【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。
A material that does not transmit laser light such as infrared light or red light emitted from the laser light source 13 does not transmit ultraviolet light having a shorter wavelength. For this reason, if only ultraviolet rays are to be transmitted, a special filter must be added or a special coating must be applied to the flange 15 itself, resulting in a problem that the cost is significantly increased. Therefore, an ultraviolet-curable adhesive could not be used as an adhesive for fixing the collimator lens 18.

【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。
As a fourth problem, since the adhesive layer is present on the entire peripheral surface of the lens holder 17, that is, in all directions of the x-axis and the y-axis, the curing shrinkage direction of the adhesive in the x-axis and the y-axis directions is different. It is not fixed, and the positional accuracy in the x-axis and y-axis directions varies. To ensure positional accuracy after bonding, it is necessary to offset the initial position in anticipation of a certain amount of shrinkage. However, if the shrinkage direction of the adhesive layer is not constant, it is difficult to give an offset, Accuracy (optical axis characteristics) may be reduced.

【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。
A fifth problem is that a method is adopted in which the screw 14 is tightened after the adjustment in the x-axis and y-axis directions to fix the flange 15 to the base 11. Due to the engagement of the flange 15 with the screw seat on the end face, a displacement may occur in the x-axis and y-axis directions, and the accuracy of the laser directionality (optical axis characteristics) may be reduced.

【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。
As a sixth problem, the adhesive is cut into the notch 23
In this case, distortion occurs in the optical axis direction (z-axis direction) due to partial solidification shrinkage in the inflow process and variations in the way of inflow, resulting in variations in positional accuracy.

【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。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. The present invention has a small number of components, has no risk of displacement during assembling, and uses a light-curing adhesive for the collimator lens. An object of the present invention is to provide an inexpensive and high-precision light source device that can be used and adhered, has little characteristic change due to temperature environment, and is inexpensive.

【0025】[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。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a light source device comprising: a base having a plurality of fitting holes penetrating on the front and back; A plurality of semiconductor lasers respectively fitted to the plurality of collimator lenses, a plurality of collimator lenses adhered and fixed respectively coaxially to the optical axis of the semiconductor laser to a lens support on the base surface side of the fitting hole, and In a light source device having a plurality of apertures for shaping outgoing laser light and a beam synthesizing unit for synthesizing the laser light substantially coaxially, a center line of each of the lens support portions is formed from the plurality of collimator lenses. It is characterized by being located in a direction substantially orthogonal to the direction of the emitted beam pitch.

【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。
In this configuration, the center line of each lens support for bonding a plurality of collimator lenses is set substantially perpendicular to the beam pitch direction emitted from the plurality of collimator lenses. The effect of curing shrinkage of the agent does not occur in the beam pitch direction, and the effect of adhesive expansion and contraction due to temperature change does not occur in the beam pitch direction, so that the beam pitch accuracy is excellent and the accuracy can be stably maintained. A light source device can be provided.

【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。
In the light source device according to the second aspect,
In the light source device described above, each of the plurality of collimator lenses is directly fixed to a lens support unit integrally formed on the base using a light-curable adhesive.

【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。
In this configuration, since the collimator lens is directly fixed to the lens support unit formed integrally with the base, the number of parts of the light source device can be reduced, and the light source device can be provided at low cost. Can be. further,
Since there is no intervening member such as a holder between the collimator lens and the lens supporting portion, it can be fixed with high accuracy without being affected by manufacturing errors of the intervening member. In addition, since the collimator lens is configured to be directly fixed to the lens support part that is integrally molded with the base, tightening parts such as screws are eliminated, eliminating misalignment of parts at the time of tightening, and providing a highly accurate light source device. can do.

【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。
In the light source device according to the third aspect,
3. The light source device according to any one of 1 to 2, wherein the lens support portion is configured to be line-symmetric with respect to a line orthogonal to the beam pitch direction.

【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。
In this configuration, distortion due to curing shrinkage in the beam pitch direction is canceled out and curing shrinkage is limited to a direction orthogonal to the beam pitch direction. Therefore, the directionality of curing shrinkage is further improved, and higher precision is achieved. Position can be adjusted.

【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。
In the light source device according to the fourth aspect, the first aspect is as follows.
In the light source device according to any one of the above (1) to (3), the lens support portion is formed in an arc-shaped cross section slightly larger in diameter than the outer circumference of the collimator lens.

【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。
In this configuration, since the lens supporting portion is formed in a circular cross section having a diameter slightly larger than the outer circumferential circle of the collimator lens, the lens supporting portion and the collimator lens are concentrically arranged, so that the collimator lens and the lens are arranged concentrically. The adhesive layer formed between the support portions has a uniform thickness. For this reason, the entire surface of the adhesive layer is solidified uniformly, so that curing unevenness is eliminated, and displacement of the collimator lens is prevented.

【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。
In the light source device according to the fifth aspect, the first aspect
In the light source device according to any one of (1) to (3), the lens support portion is formed in an arc shape having a larger radius of curvature than a radius of curvature of an outer peripheral circle of the collimator lens. .

【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。
In this configuration, since the lens supporting portion is formed in an arc-shaped cross section having a radius of curvature substantially larger than the radius of curvature of the outer peripheral circle of the collimator lens by the thickness of the adhesive layer, the lens supporting portion and the collimator lens are arranged concentrically. Thereby, the adhesive layer formed between the collimator lens and the lens supporting portion has a desired adhesive layer thickness and a uniform thickness. For this reason, the entire surface of the adhesive layer is solidified uniformly, so that curing unevenness is eliminated, and displacement of the collimator lens is prevented.

【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。
According to the light source device of the sixth aspect, in the fourth aspect,
6. The light source device according to any one of 1 to 5, wherein a cross section of the lens support portion is an arc of a semicircle or less.

【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。
In this configuration, the adhesive layer only covers less than half of the outer circumference of the collimator lens, and the curing shrinkage of the adhesive has directionality. Therefore, the initial position of the collimator lens is offset in anticipation of the amount of shrinkage of the adhesive. And the positional accuracy after curing can be improved. Further, a curing light beam can be irradiated from the opening side of the lens support toward the side surface of the collimator lens, and curing unevenness is further eliminated.

【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。
According to the light source device of the seventh aspect, in the first aspect,
7. The light source device according to any one of items 6 to 6, wherein a non-adhesion portion is formed between the collimator lens and the base in an optical axis direction.

【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。
In this configuration, the non-adhesion portion formed between the base wall surface and the collimator lens allows the protruding adhesive to directly adhere to the base wall surface even if a large amount of adhesive is filled. The hardening and shrinking force in the optical axis direction (z-axis direction) caused by the adhesive adhered to the base wall surface and hardened does not act on the collimator lens. For this reason, the positional accuracy in the optical axis direction can be improved.

【0039】[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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view of a light source device of the present invention, and FIG. 2 is a schematic front view including a lens supporting portion when the collimator lens is bonded. The base 1 has two fitting holes 1a, 1a. Semiconductor lasers 2 and 2 for irradiating laser light are press-fitted and fixed to the back surfaces of the fitting holes 1a and 1a. The base 1 is located at the front surface of the fitting holes 1a, 1a to directly adhere and fix the collimator lenses 3, 3, and has a diameter slightly larger than the outer circumference of the collimator lenses 3, 3 (for example, about 0.2 mm). 2.) The lens support portions 1b, 1b having an arc-shaped cross section are integrally formed concentrically with the optical axes of the semiconductor lasers 2, 2. The lens support 1
b may be formed in an arc-shaped cross section having a radius of curvature substantially larger than the radius of curvature of the outer peripheral circle of the collimator lens 3 by the thickness of the adhesive layer.

【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。
The direction of the optical axis (the z-axis direction) of the lens support portion 1b is such that even if the adhesive is excessively filled, it does not adhere to other portions. It is longer than the lens thickness in the z-axis direction). When viewed from the front, the shape of the lens support portion 1b is an arc-shaped cross section that is not more than a semicircle. The shape when viewed from the front is desirably an arc of a symmetrical cross section that is opened by about 60 degrees as shown in FIG. 2 for ease of position adjustment and bonding work. Further, the center lines C, C of the cross-section arcs of the lens support portions 1b, 1b are set substantially perpendicular to the sub-scanning pitch direction (y-axis direction) of the two beams emitted from the collimator lenses 3, 3. ing.

【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。
The collimator lens 3 is made of a material that can transmit ultraviolet rays. Plastic lenses and glass lenses are conceivable as lenses of such a material,
A glass lens having excellent optical characteristics is more desirable. When the collimator lens 3 is assembled, as shown in FIG.
It is gripped by chucks 7, 7 whose positions can be adjusted in three axes (x-axis, y-axis, z-axis), and arranged on the lens support portions 1b, 1b concentrically with the respective optical axes of the semiconductor lasers 2, 2. .

【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。
After filling the gap formed between the bonding surface 1c of the lens support 1b and the outer peripheral surface of the collimator lens 3 with the ultraviolet curing adhesive 6, the optical characteristics are measured by an inspection device (not shown). The position of the collimator lens 3a is finely adjusted during the inspection, and when the position at which the desired optical characteristic is obtained is determined, the chucks 7, 7 are fixed and, as shown in FIG. UV light L is irradiated from the UV light irradiator 8. The ultraviolet light L radiated from the ultraviolet irradiator 8 is transmitted through the collimator lens 3 and radiated to the adhesive 6 to uniformly cure the entire adhesive 6.

【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。
This curing of the adhesive is performed for each of the two collimator lenses 3, 3. Therefore, the thickness between the bonding surfaces 1c, 1c of the lens support portions 1b, 1b and the collimator lenses 3, 3 is uniform and symmetrical with the gap dimension (about 0.2 mm), and the thickness direction is sub-scanning. Adhesive layers 6, 6 substantially perpendicular to the pitch direction (y-axis direction) are formed, and the collimator lenses 3, 3 are maintained on the lens support portions 1b, 1b by the adhesive layers 6, 6 while maintaining predetermined optical characteristics. Fixed. That is, the lens support portions 1b, 1b
Are axisymmetric with respect to a line perpendicular to the beam pitch direction.

【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。
In particular, as shown in FIG.
In the case where b is formed in a left-right symmetrical cross-sectional arc shape opened by about 60 degrees, the support of the collimator lens 3 by the chucks 7 and 7 can be performed easily and reliably, and the ultraviolet light L radiated from the ultraviolet irradiator 8 can be used. Can be applied to the entire surface of the bonding surface 1c, and the curing of the adhesive can be performed uniformly and completely. For this reason, a completely solidified and uniform adhesive layer is obtained, and it is possible to eliminate the occurrence of unevenness in curing and displacement of the collimator lens 3 due to uncured portions.

【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。
The distortion due to the curing shrinkage of the adhesive is y
Since they occur symmetrically in the axial direction, they are canceled out and x
It is limited to only one axial direction. This distortion in the x-axis direction can be slightly offset in anticipation of the amount of curing shrinkage. Therefore, the directionality (optical axis characteristics) of the beams emitted from the two collimator lenses is very excellent in the y-axis direction. Naturally, the accuracy of the two beam pitches (interval accuracy in the y-axis direction; (Scanning pitch accuracy)
Also excellent.

【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。
Further, the change in the lens interval in the y-axis direction at the environmental temperature is caused by the fact that the adhesive layers are each symmetrical (symmetric in the y-axis direction), so that the expansion and contraction of the adhesive layers are offset in the y-axis direction. Is not changed, and is limited only to the x-axis direction.
Therefore, also in this respect, the accuracy of the two beam pitches is excellent.

【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。
The aperture forming member 4 is a member for taking out and shaping a parallel light beam near the center of the collimator lenses 3 and 3, and is an aperture 4 formed of a light beam selecting hole.
a, 4b are provided, and the respective collimator lenses 3, 3
Are set so that the apertures 4a and 4b coincide with the respective optical axes. The parallel light beams emitted from the apertures 4a, 4a are combined into a substantially coaxial beam by a beam combining prism 5, which is a beam combining means, and then sent to a scanning optical system (not shown) provided for image writing, which is provided thereafter. It is led. At this time, the pitch of the two beams is in the sub-scanning direction on the image writing surface (the column direction in the image writing, that is, the row pitch direction in the case of simultaneous writing of two rows).
The angle of the output optical axis is finely adjusted so that the pitch becomes a desired interval. This method corresponds to the above-described position adjustment in the y-axis direction in the position adjustment of the collimator lens.

【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。
The beam combining means may be a combination of a reflecting mirror and a translucent mirror instead of the beam combining prism. The aperture forming member 4 and the beam combining prism 5 are attached to the base 1 by an attaching member (not shown). At this time, two overlapping circular steps 1d and 1d of the base 1 are used for positioning,
Four holes 1e are used for attachment.

【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。
According to the above light source device, the base 1 having the plurality of fitting holes 1a, 1a penetrating from the front and back, and the base 1
A plurality of semiconductor lasers 2 and 2 respectively fitted on the fitting holes 1a and 1a located on the back side of the semiconductor laser and the semiconductor lasers 1b and 1b on the front surface side of the base 1 of the fitting holes 1a and 1a. And a plurality of apertures 4a and 4a for shaping laser light emitted from the collimator lenses 3 and 3, respectively, which are coaxially bonded and fixed to the two optical axes.
And a beam synthesizing prism 5 for synthesizing the laser beam substantially coaxially, the center line C of each lens support 1b is aligned with the beam pitch direction (y) emitted from the plurality of collimator lenses 3, 3. Axial direction)
Since it is configured to be located in a substantially orthogonal direction, the adhesive 6
Does not occur in the beam pitch direction due to the curing shrinkage of the adhesive, and the effect of the expansion and contraction of the adhesive 6 due to the temperature change does not occur in the beam pitch direction. Therefore, the beam pitch accuracy is excellent, and the accuracy can be stably maintained. A light source device can be provided.

【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。
Further, a plurality of collimator lenses 3, 3
Each of the collimator lenses 3, 3 was directly fixed to the lens support portions 1b, 1b integrally formed on the base 1 by being directly fixed to the lens support portions 1b, 1b integrally formed on the base 1 using the photo-curing adhesive 6. Since the light source device is configured to be fixed, the number of components of the light source device can be reduced, and the light source device can be provided at low cost. Further, since there is no intervening member such as a holder between the collimator lens 3 and the lens supporting portion 1b, the fixing member can be fixed with high accuracy without being affected by manufacturing errors of the intervening member. Further, a lens support 1 in which the collimator lens 3 is integrally formed with the base 1.
Since it is configured to be directly fixed to b, a tightening portion such as a screw is eliminated, and there is no displacement of parts at the time of tightening, so that a highly accurate light source device can be provided.

【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。
Further, since the lens supporting portion 1b is formed symmetrically with respect to a line perpendicular to the beam pitch direction, distortion due to curing shrinkage in the beam pitch direction is cancelled, and the direction of curing shrinkage is orthogonal to the beam pitch direction. Therefore, the directionality of the curing shrinkage is further improved, and the position can be adjusted with higher accuracy.

【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。
Further, since the lens supporting portion 1b is formed in an arc-shaped cross section slightly larger in diameter than the outer circumference of the collimator lens 3, the lens supporting portion 1b and the collimator lens 3 are formed.
Are arranged concentrically, the adhesive layer formed between the collimator lens 3 and the lens support 1b has a uniform thickness. For this reason, since the entire surface of the adhesive layer is uniformly solidified, uneven curing is eliminated, and misalignment of the collimator lens can be prevented.

【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。
Further, since the lens supporting portion 1b is formed in an arc-shaped cross section having a radius of curvature substantially larger than the radius of curvature of the outer peripheral circle of the collimator lens 3 by the thickness of the adhesive layer, the lens supporting portion 1b is formed.
And the collimator lens 3 are arranged concentrically,
The adhesive layer formed between the collimator lens 3 and the lens support 1b has a desired adhesive layer thickness and a uniform thickness. For this reason, since the entire surface of the adhesive layer is uniformly solidified, uneven curing is eliminated, and misalignment of the collimator lens can be prevented.

【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。
Since the cross section of the lens supporting portion 1b is an arc of a semicircle or less, the adhesive layer covers only less than half of the outer periphery of the collimator lens 3, and the adhesive 6 has directionality upon curing and contraction. Therefore, the initial position of the collimator lens 3 can be offset in anticipation of the contraction amount of the adhesive 6, and the positional accuracy after curing can be improved. Further, a curing light beam can be irradiated from the opening side of the lens support portion 1b toward the side surface of the collimator lens 3, so that curing unevenness can be further reduced.

【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。
The collimator lenses 3, 3 and the base 1
A non-adhesion portion such as a gap or a groove is formed to prevent the adhesive from extending in the optical axis direction between the collimator lenses 3 and 3. , Even if a large amount of the adhesive 6 is filled, the protruding adhesive 6 does not directly adhere to the wall surface of the base 1, and the light from the adhesive 6 which has adhered to the wall surface of the base 1 and hardened. A strong curing contraction force in the axial direction (z-axis direction) does not act on the collimator lenses 3. For this reason, the positional accuracy in the optical axis direction can be improved.

【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。
In the example described above, an ultraviolet-curable adhesive was used. However, the present invention is not limited to the ultraviolet-curable adhesive, but any light-curable adhesive can be used. Further, the present invention is not limited to a light source device that generates two beams, and a light source device that generates three or more beams can be similarly used.

【0057】[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。
As is apparent from the above description, according to the light source device of the first aspect, the base having a plurality of fitting holes penetrating on the front and back sides, and the fitting holes located on the back side of the base are respectively formed in the fitting holes. A plurality of semiconductor lasers to be fitted, a plurality of collimator lenses that are respectively adhered and fixed to the lens support portion on the base surface side of the fitting hole and the optical axis of the semiconductor laser, and emitted from the collimator lenses. A plurality of apertures for shaping the laser beam, and a beam combining means for combining the laser beams substantially coaxially, wherein the center line of each of the lens support portions is emitted from the plurality of collimator lenses. Is characterized by being located substantially orthogonal to the beam pitch direction, so that the influence of adhesive curing shrinkage does not occur in the beam pitch direction, and the temperature It does not occur in the beam pitch direction effects of expansion and contraction of the adhesive by reduction, excellent beam pitch accuracy, besides stably be provided a light source device capable of maintaining accuracy.

【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。
According to the light source device of the second aspect, in the light source device of the first aspect, the plurality of collimator lenses are provided on a lens support unit integrally formed on the base using a light-curing adhesive. Since the light source device is directly fixed, the number of parts of the light source device can be reduced in addition to the effect of claim 1, and the light source device can be provided at low cost. Further, since there is no intervening member such as a holder between the collimator lens and the lens supporting portion, it can be fixed with high accuracy without being affected by manufacturing errors of the intervening member. In addition, since the collimator lens is configured to be directly fixed to the lens support part that is integrally molded with the base, tightening parts such as screws are eliminated, eliminating misalignment of parts at the time of tightening, and providing a highly accurate light source device. can do.

【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。
According to a third aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the first to second aspects, the lens support portion is configured to be line-symmetric with respect to a line orthogonal to the beam pitch direction. Claim 1
In addition to the effects of the light source device described in any one of (1) to (2), distortion due to curing shrinkage in the beam pitch direction is canceled out, and the direction of curing shrinkage is limited to a direction orthogonal to the beam pitch direction. Performance is further improved, and the position can be adjusted with higher precision.

【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。
According to the light source device of the fourth aspect, in the light source device according to any one of the first to third aspects, the lens support portion has a cross-sectional circle slightly larger in diameter than the outer peripheral circle of the collimator lens. Since it is characterized by being formed in an arc shape, in addition to the effect of the light source device according to any one of claims 1 to 3, by arranging the lens support portion and the collimator lens concentrically, the collimator lens The adhesive layer formed between the lens support portions has a uniform thickness. For this reason, the entire surface of the adhesive layer is solidified uniformly, so that curing unevenness is eliminated, and displacement of the collimator lens is prevented.

【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。
According to a fifth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the first to third aspects, the thickness of the adhesive layer is substantially equal to the radius of curvature of the outer peripheral circle of the collimator lens. The light source device according to any one of claims 1 to 3, wherein the lens support portion and the collimator lens are concentrically arranged because the light source device is formed in a circular arc shape with a large radius of curvature. By doing so, the adhesive layer formed between the collimator lens and the lens support has a desired adhesive layer thickness and a uniform thickness. For this reason, the entire surface of the adhesive layer is solidified uniformly, so that curing unevenness is eliminated, and displacement of the collimator lens is prevented.

【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。
According to a sixth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the fourth to fifth aspects, a cross section of the lens supporting portion is an arc of a semicircle or less. Therefore, in addition to the effect of the light source device according to any one of claims 4 to 5, the adhesive layer only covers half or less of the outer periphery of the collimator lens, and the adhesive has a directionality upon curing and contraction. The initial position of the collimator lens can be offset in anticipation of the contraction amount of the agent, and the positional accuracy after curing can be improved. Further, a curing light beam can be irradiated from the opening side of the lens support toward the side surface of the collimator lens, and curing unevenness is further eliminated.

【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。
According to the light source device of the seventh aspect, in the light source device of the first aspect, a non-adhesive portion is formed between the collimator lens and the base in the optical axis direction. Claims 1 to 6
In addition to the effect of the light source device according to any of the above, due to the presence of the non-adhesive portion formed between the base wall surface and the collimator lens, even if a large amount of adhesive is filled, The adhesive hardly adheres to the base wall surface and hardens in the optical axis direction (z-axis direction) due to the adhesive that has hardened and adhered to the base wall surface does not act on the collimator lens. For this reason,
Position accuracy in the optical axis direction can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光源装置の分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a light source device according to the present invention.

【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。
FIG. 2 is a schematic front view including a lens supporting portion when a collimator lens is bonded.

【図3】従来の光源装置の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a conventional light source device.

【図4】従来の光源装置の他の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of a conventional light source device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 Reference Signs List 1 base 1a fitting hole 1b lens support 2 semiconductor laser 3 collimator lens 4a aperture 5 beam combining prism C center line

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
1. A base having a plurality of fitting holes penetrating from front to back, a plurality of semiconductor lasers respectively positioned on the back surface of the base and fitted into the fitting holes, and a base surface of the fitting holes. A plurality of collimator lenses, each of which is adhesively fixed coaxially to the optical axis of the semiconductor laser,
In a light source device having a plurality of apertures for shaping a laser beam emitted from the collimator lens and a beam combining unit for combining the laser beams substantially coaxially, a center line of each of the lens supporting portions is a plurality of A light source device located substantially orthogonal to a beam pitch direction emitted from the collimator lens.
【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。
2. The light source device according to claim 1, wherein each of the plurality of collimator lenses is directly fixed to a lens support unit formed integrally with the base by using a photo-curable adhesive. .
【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。
3. The light source device according to claim 1, wherein the lens support portion is configured to be line-symmetric with respect to a line perpendicular to a beam pitch direction.
【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。
4. The light source device according to claim 1, wherein the lens supporting portion is formed in a circular arc shape having a diameter slightly larger than the outer circumference of the collimator lens.
【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。
5. The lens support according to claim 1, wherein the lens supporting portion is formed in an arc-shaped cross section having a radius of curvature substantially equal to the radius of curvature of the outer peripheral circle of the collimator lens by the thickness of the adhesive layer. A light source device according to any one of the above.
【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。
6. The light source device according to claim 4, wherein a cross section of the lens supporting portion is an arc of a half circle or less.
【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。
7. The light source device according to claim 1, wherein a non-adhesion portion is formed between the collimator lens and the base in an optical axis direction.
JP8813697A 1997-04-07 1997-04-07 Light source Pending JPH10278341A (en)

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JP8813697A JPH10278341A (en) 1997-04-07 1997-04-07 Light source
DE19815620A DE19815620B4 (en) 1997-04-07 1998-04-07 Light source device
KR1019980012289A KR100299649B1 (en) 1997-04-07 1998-04-07 Light source device including semiconductor lasers
US09/055,902 US6097749A (en) 1997-04-07 1998-04-07 Light source device including semiconductor lasers
US09/394,873 US6343092B1 (en) 1997-04-07 1999-09-13 Light source device including semiconductor lasers

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014021289A (en) * 2012-07-19 2014-02-03 Konica Minolta Inc Light source device, scanning optical device, and image forming apparatus

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