(57)【要約】【課題】  半導体レーザーの位置決め精度の向上を図る【解決手段】  ホルダーの位置決め部材として、ホルダーに形成された端子挿入孔に配置され一対の係合凹部を有する半導体レーザーが挿入される通し孔が形成されたベース部と、前記通し孔の中心を挟んだ１８０°反対側において前記通し孔の開口縁から互いに近付く方向へ突出された一対の板バネ部とを有し、前記板バネ部は前記通し孔の周方向において対称な形状に形成され、前記ベース部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記ホルダーと重ねられ、前記板バネ部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記一対の係合凹部にそれぞれ係合されて前記半導体レーザーの光軸方向へ弾性変形可能とされるようにした。【選択図】  図１０
2014138116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルダーに形成された端子挿入孔に配置され一対の係合凹部を有する半導体レーザーが挿入される通し孔が形成されたベース部と、
前記通し孔の中心を挟んだ１８０°反対側において前記通し孔の開口縁から互いに近付く方向へ突出された一対の板バネ部とを有し、
前記板バネ部は前記通し孔の周方向において対称な形状に形成され、
前記ベース部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記ホルダーと重ねられ、
前記板バネ部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記一対の係合凹部にそれぞれ係合されて前記半導体レーザーの光軸方向へ弾性変形可能とされた
半導体レーザーの位置決め部材。
【請求項２】
前記係合凹部は二つの係合面を有し、
前記板バネ部は、光軸方向に垂直な方向に離隔された位置で前記二つの係合面とそれぞれ係合するようにした
請求項１に記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【請求項３】
前記板バネ部は角部を有し、
前記係合面と前記角部が接触するようにした
請求項１に記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【請求項４】
前記板バネ部の外周面の少なくとも一部が曲面部として形成され、
前記係合面と前記曲面部が接触するようにした
請求項１に記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【請求項５】
前記板バネ部の外周縁と前記通し孔の開口縁との連続する部分が曲面に形成された
請求項１に記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【請求項６】
前記板バネ部は前記ベース部と連結する部分である基端部の幅が、最も幅広の部分である幅広部より狭く形成された
請求項１に記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【請求項７】
前記板バネ部は前記ベース部と連結する部分である基端部の幅が最も広く形成された
請求項１に記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【請求項８】
前記板バネ部は二つの突部から成り、
前記各突部が前記二つの係合面とそれぞれ係合される
請求項２に記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【請求項９】
前記板バネ部が矩形状に形成された
請求項１に記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【請求項１０】
一対の係合凹部を有する半導体レーザーが配置される端子挿入孔を有するホルダーと、
前記半導体レーザーが挿入される通し孔が形成されたベース部と、前記通し孔の中心を挟んだ１８０°反対側において前記通し孔の開口縁から互いに近付く方向へ突出された一対の板バネ部とを有する位置決め部材と、
前記位置決め部材と前記半導体レーザーを前記ホルダーに固定する固定部材とを備え、
前記板バネ部は前記通し孔の周方向において対称な形状に形成され、
前記ベース部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記ホルダーと重ねられ、
前記板バネ部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記一対の係合凹部にそれぞれ係合されて前記半導体レーザーの光軸方向へ弾性変形可能とされた
光学ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、位置決め部材及び光学ユニットについての技術分野に関する。詳しくは、半導体レーザーの係合凹部に係合する板バネ部を設けて、ホルダーに対する半導体レーザーの位置決め精度の向上を図る技術分野に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２００５−１９０５７２号公報
【背景技術】
【０００３】
半導体レーザーは広く普及しており、例えば、レーザープリンターなどの印刷装置の光源や、レーザー距離計などの計測機器の光源、プロジェクターなどのディスプレイ装置の光源などに用いられている。
【０００４】
半導体レーザーは、光を出射するレーザー出射部とレーザー出射部より径が大きいフランジ部と駆動回路に接続される端子部とを有している。このような半導体レーザーは、光学ユニットの一部として構成され、光学ユニットは、例えば、半導体レーザーと半導体レーザーを保持するホルダーと半導体レーザーをホルダーに固定する固定部材とを有している。ホルダーには半導体レーザーが挿入される挿入孔が形成され、半導体レーザーは一部が挿入孔に挿入されてホルダーに保持され、固定部材に押さえられてホルダーに固定される。
【０００５】
上記した光学ユニットにおいては、光源の均一性や偏光比などを向上させるために、半導体レーザーをホルダーに対して位置決めする際の精度が重要となる。そのため、半導体レーザーのフランジ部には位置決めを行うための一対の係合凹部が形成されている。
【０００６】
このような半導体レーザーを有する光学ユニットの位置決め方法の一つとして、ホルダーに設けられた位置決めピンと係合凹部を接触させる方法がある。
【０００７】
しかし、上記した位置決め方法では、半導体レーザーの外形公差によりフランジ部の外径が小さくなった場合に、係合凹部と位置決めピンの間に隙間が生じ、位置決め精度が低下してしまう。また、位置決めピンの加工精度等によっても、半導体レーザーの位置決め精度が低下する。
【０００８】
また、上記した方法以外に、半導体レーザーのフランジ部の外形と同じ形状の挿入孔をホルダーに形成し、フランジ部を挿入孔に嵌合して位置決めを行う方法もある。
【０００９】
しかし、この方法においても、半導体レーザーや挿入孔の外形公差により半導体レーザーの位置決め精度が低下してしまう。
【００１０】
そこで、別の位置決め方法として、係合凹部に結合される位置決め突部を設けると共にホルダーにおける半導体レーザー（レーザーダイオード）のフランジ部（円鍔形ベース）が接触する部分に円環状の傾斜面を形成し、一対の係合凹部にそれぞれ位置決め突部を挿入すると共にその傾斜面をフランジ部の縁部に端子側から押し当てることにより半導体レーザーの位置決めを行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１に記載された上記方法では、光軸に垂直な平面上における直線方向の位置ずれは抑制できるが、半導体レーザーや光学基台の外形公差によりフランジ部の係合凹部と位置決め突部の間に隙間が生じた場合に、光軸を中心とした回転方向の位置ずれが生じてしまう。
【００１２】
そこで、本技術半導体レーザーの位置決め部材及び光学ユニットは、ホルダーに対する半導体レーザーの位置決め精度の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
半導体レーザーの位置決め部材は、上記した課題を解決するために、ホルダーに形成された端子挿入孔に配置され一対の係合凹部を有する半導体レーザーが挿入される通し孔が形成されたベース部と、前記通し孔の中心を挟んだ１８０°反対側において前記通し孔の開口縁から互いに近付く方向へ突出された一対の板バネ部とを有し、前記板バネ部は前記通し孔の周方向において対称な形状に形成され、前記ベース部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記ホルダーと重ねられ、前記板バネ部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記一対の係合凹部にそれぞれ係合されて前記半導体レーザーの光軸方向へ弾性変形可能とされるようにしたものである。
【００１４】
従って、半導体レーザーの位置決め部材にあっては、光軸に垂直な平面上における直線方向と光軸を中心とした回転方向の双方において、ホルダーに対する半導体レーザーの位置決めが行われる。
【００１５】
第２に、上記した半導体レーザーの位置決め部材においては、前記係合凹部は二つの係合面を有し、前記板バネ部は、光軸方向に垂直な方向に離隔された位置で前記二つの係合面とそれぞれ係合することが望ましい。
【００１６】
係合凹部は二つの係合面を有し、板バネ部は、光軸方向に垂直な方向に離隔された位置で二つの係合面とそれぞれ係合することにより、光軸に垂直な平面上における直線方向と光軸を中心とした回転方向の双方において、より一層精度よくホルダーに対する半導体レーザーの位置決めが行われる。
【００１７】
第３に、上記した半導体レーザーの位置決め部材においては、前記板バネ部は角部を有し、前記係合面と前記角部が接触するようにされることが望ましい。
【００１８】
板バネ部は角部を有し、係合面と角部が接触するようにされることにより、角部以外の部分が変形しにくく、係合凹部との係合による角部の弾性変形の影響が角部以外の部分に及びにくい。
【００１９】
第４に、上記した半導体レーザーの位置決め部材においては、前記板バネ部の外周面の少なくとも一部が曲面部として形成され、前記係合面と前記曲面部が接触するようにされることが望ましい。
【００２０】
板バネ部の外周面の少なくとも一部が曲面部として形成され、係合面と曲面部が接触するようにされることにより、係合面に曲面状の部分が接触される。
【００２１】
第５に、上記した半導体レーザーの位置決め部材においては、前記板バネ部の外周縁と前記通し孔の開口縁との連続する部分が曲面に形成されることが望ましい。
【００２２】
板バネ部の外周縁と通し孔の開口縁との連続する部分が曲面に形成されることにより、板バネ部が係合凹部と係合した際の板バネ部のうちベース部と連結する部分に応力集中が生じにくい。
【００２３】
第６に、上記した半導体レーザーの位置決め部材においては、前記板バネ部は前記ベース部と連結する部分である基端部の幅が、最も幅広の部分である幅広部より狭く形成されることが望ましい。
【００２４】
板バネ部はベース部と連結する部分である基端部の幅が、最も幅広の部分である幅広部より狭く形成されることにより、板バネ部が弾性変形し易くなる。
【００２５】
第７に、上記した半導体レーザーの位置決め部材においては、前記板バネ部は前記ベース部と連結する部分である基端部の幅が最も広く形成されることが望ましい。
【００２６】
板バネ部はベース部と連結する部分である基端部の幅が最も広く形成されることにより、基端部の強度が高くなる。
【００２７】
第８に、上記した半導体レーザーの位置決め部材においては、前記板バネ部は二つの突部から成り、前記各突部が前記二つの係合面とそれぞれ係合されることが望ましい。
【００２８】
板バネ部は二つの突部から成り、各突部が二つの係合面とそれぞれ係合されることにより、一方の突部の弾性変形によるもう一方の突部への影響が軽減される。
【００２９】
第９に、上記した半導体レーザーの位置決め部材においては、前記板バネ部が矩形状に形成されることが望ましい。
【００３０】
板バネ部が矩形状に形成されることにより、板バネ部の形状が簡素な形状に形成される。
【００３１】
光学ユニットは、上記した課題を解決するために、一対の係合凹部を有する半導体レーザーが配置される端子挿入孔を有するホルダーと、前記半導体レーザーが挿入される通し孔が形成されたベース部と、前記通し孔の中心を挟んだ１８０°反対側において前記通し孔の開口縁から互いに近付く方向へ突出された一対の板バネ部とを有する位置決め部材と、前記位置決め部材と前記半導体レーザーを前記ホルダーに固定する固定部材とを備え、前記板バネ部は前記通し孔の周方向において対称な形状に形成され、前記ベース部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記ホルダーと重ねられ、前記板バネ部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記一対の係合凹部にそれぞれ係合されて前記半導体レーザーの光軸方向へ弾性変形可能とされたものである。
【００３２】
従って、光学ユニットにあっては、光軸に垂直な平面上における直線方向と光軸を中心とした回転方向双方において、ホルダーに対する半導体レーザーの位置決めが行われた状態で、半導体レーザーがホルダーに固定される。
【発明の効果】
【００３３】
本技術半導体レーザーの位置決め部材は、ホルダーに形成された端子挿入孔に配置され一対の係合凹部を有する半導体レーザーが挿入される通し孔が形成されたベース部と、前記通し孔の中心を挟んだ１８０°反対側において前記通し孔の開口縁から互いに近付く方向へ突出された一対の板バネ部とを有し、前記板バネ部は前記通し孔の周方向において対称な形状に形成され、前記ベース部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記ホルダーと重ねられ、前記板バネ部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記一対の係合凹部にそれぞれ係合されて前記半導体レーザーの光軸方向へ弾性変形可能とされている。
【００３４】
従って、光軸に垂直な平面上における直線方向の位置ずれと光軸を中心とした回転方向の位置ずれとが抑制されるため、ホルダーに対する半導体レーザーの位置決め精度の向上を図ることができる。
【００３５】
請求項２に記載した技術にあっては、前記係合凹部は二つの係合面を有し、前記板バネ部は、光軸方向に垂直な方向に離隔された位置で前記二つの係合面とそれぞれ係合される。
【００３６】
従って、光軸に垂直な平面上における直線方向と光軸を中心とした回転方向の双方において、ホルダーに対する半導体レーザーの位置ずれが抑制されるため、ホルダーに対する半導体レーザーの位置決め精度の一層の向上を図ることができる。
【００３７】
請求項３に記載した技術にあっては、前記板バネ部は角部を有し、前記係合面と前記角部が接触するようにされる。
【００３８】
従って、板バネ部の角部が係合面と接触することにより、角部以外の部分が変形しにくく、係合による弾性変形の影響が角部以外の部分に及びにくいため、ホルダーに対する半導体レーザーの位置決め精度の向上を図ることができる。
【００３９】
請求項４に記載した技術にあっては、前記板バネ部の外周面の少なくとも一部が曲面部として形成され、前記係合面と前記曲面部が接触するようにされる。
【００４０】
従って、曲面部が係合面と接触することにより、板バネ部の損傷が生じにくく、板バネ部の摩耗も軽減することができる。
【００４１】
請求項５に記載した技術にあっては、前記板バネ部の外周縁と前記通し孔の開口縁との連続する部分が曲面に形成される。
【００４２】
従って、板バネ部の外周縁と通し孔の開口縁との連続する部分が曲面に形成されることにより、板バネ部が係合凹部と係合した際の板バネ部のうちベース部と連結する部分に応力集中が生じにくいため、板バネ部の損傷を抑制することができる。
【００４３】
請求項６に記載した技術にあっては、前記板バネ部は前記ベース部と連結する部分である基端部の幅が、最も幅広の部分である幅広部より狭く形成される。
【００４４】
従って、板バネ部の基端部の幅が細いため、板バネ部が弾性変形し易く、半導体レーザーにおける高い位置決め精度を確保した上で半導体レーザーに対する負荷を軽減することができる。
【００４５】
請求項７に記載した技術にあっては、前記板バネ部は前記ベース部と連結する部分である基端部の幅が最も広く形成される。
【００４６】
従って、板バネ部の基端部の幅が幅広に形成されることにより、基端部の強度が高くなるため、板バネ部の損傷や不必要な変形を軽減することができる。
【００４７】
請求項８に記載した技術にあっては、前記板バネ部は二つの突部から成り、前記各突部が前記二つの係合面とそれぞれ係合される。
【００４８】
従って、板バネ部の二つの突部が二つの係合面とそれぞれ係合されることにより、一方の突部の弾性変形によるもう一方の突部への影響が軽減されるため、二つの係合面に対して均等な力を加えることが容易となり、ホルダーに対する半導体レーザーの位置決め精度の向上を図ることができる。
【００４９】
請求項９に記載した技術にあっては、前記板バネ部が矩形状に形成されている。
【００５０】
従って、板バネ部を容易に形成することができ、形成作業における作業効率の向上及びコストの削減を行うことができる。
【００５１】
本技術光学ユニットは、一対の係合凹部を有する半導体レーザーが配置される端子挿入孔を有するホルダーと、前記半導体レーザーが挿入される通し孔が形成されたベース部と、前記通し孔の中心を挟んだ１８０°反対側において前記通し孔の開口縁から互いに近付く方向へ突出された一対の板バネ部とを有する位置決め部材と、前記位置決め部材と前記半導体レーザーを前記ホルダーに固定する固定部材とを備え、前記板バネ部は前記通し孔の周方向において対称な形状に形成され、前記ベース部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記ホルダーと重ねられ、前記板バネ部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記一対の係合凹部にそれぞれ係合されて前記半導体レーザーの光軸方向へ弾性変形可能とされたものである。
【００５２】
従って、光軸に垂直な平面上における直線方向の位置ずれや光軸を中心とした回転方向の位置ずれを抑制した状態で半導体レーザーがホルダーに固定されるため、ホルダーに対する半導体レーザーの位置決め精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図２乃至図１８と共に本技術半導体レーザーの位置決め部材及び光学ユニットを示すものであり、本図は、光学ユニットの斜視図である。
【図２】光学ユニットの分解斜視図である。
【図３】位置決め部材の一部を示す拡大平面図である。
【図４】位置決め部材の板バネ部と半導体レーザーの係合凹部との関係を示す拡大平面図である。
【図５】図６乃至図１０と共に位置決め部材によって半導体レーザーがホルダーに対して位置決めされる様子を示すものであり、本図は半導体レーザーがホルダーに配置された状態を示す拡大断面図である。
【図６】半導体レーザーの光出射部が位置決め部材の位置決め孔に挿入された状態を示す拡大断面図である。
【図７】位置決め部材の底面が半導体レーザーのフランジ部の上面に接した状態を示す拡大断面図である。
【図８】位置決め部材の板バネ部が半導体レーザーの係合凹部と係合し、板バネ部が弾性変形された状態を示す拡大断面図である。
【図９】位置決め部材の底面がホルダーの上面と接し、半導体レーザーの位置決めが完了した状態を示す拡大断面図である。
【図１０】固定部材によって半導体レーザーが位置決めされホルダーに固定された状態を示す拡大断面図である。
【図１１】第１の変形例に係る板バネ部を示す拡大平面図である。
【図１２】第２の変形例に係る板バネ部を示す拡大平面図である。
【図１３】第３の変形例に係る板バネ部を示す拡大平面図である。
【図１４】第４の変形例に係る板バネ部を示す拡大平面図である。
【図１５】板バネ部の別の例を示す拡大平面図である。
【図１６】板バネ部のまた別の例を示す拡大平面図である。
【図１７】半導体レーザーが二列に配置された例を示す平面図である。
【図１８】半導体レーザーの向きが９０°回転されて配置された例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下に、本技術半導体レーザーの位置決め部材及び光学ユニットを実施するための形態を添付図面を参照して説明する。
【００５５】
尚、以下の説明にあっては、半導体レーザーの光の出射方向を上方向として記述するが、以下に示す方向は説明の便宜上のものであり、本技術の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。
【００５６】
[光学ユニットの構成]
先ず、光学ユニット１の構成について説明する（図１乃至図４参照）。
【００５７】
光学ユニット１は、レーザー光を出射する半導体レーザー２と、半導体レーザー２を保持するホルダー３と、半導体レーザー２をホルダー３に対して位置決めする位置決め部材４と、半導体レーザー２をホルダー３に固定する固定部材５とを有している（図１及び図２参照）。
【００５８】
半導体レーザー２は、光を出射する光出射部６と、光出射部６よりも径の大きなフランジ部７と、図示しない駆動回路に接続される３つの端子から成る端子部８とを有している。光出射部６がフランジ部７と接合される部分は、光出射部６の径より大きくフランジ部７の径より小さくされた接合部６ａとされている。フランジ部７は、光軸を挟んだ１８０°反対側に一対の係合凹部９、９を有し、係合凹部９はそれぞれ２つずつの係合面９ａ、９ａを有している。
【００５９】
２つの係合面９ａ、９ａは、ほぼ直角に交わっており、かつ、それぞれの係合面９ａ、９ａは、上下方向に対して垂直な方向を向いている。
【００６０】
ホルダー３は、例えば、長方形状の平板状に形成されている。尚、以下の説明においては、ホルダー３の長手方向を左右方向として記述する。
【００６１】
ホルダー３には、半導体レーザー２、２、・・・の端子部８、８、・・・がそれぞれ挿入される円形の端子挿入孔１０、１０、・・・が長手方向に離隔して形成されている。端子挿入孔１０の大きさは半導体レーザー２のフランジ部７よりも小さくされている。ホルダー３には、螺孔１１、１１、・・・が離隔して形成されている。
【００６２】
位置決め部材４は、ベース部１２と板バネ部１３、１３、・・・から成り、例えば、薄板状の金属材料によって矩形状例えば長方形状に形成されている。
尚、位置決め部材４は、ステンレス鋼等の金属材料の他に、カーボンファイバーやグラスファイバー等の無機繊維や、アクリル等の樹脂などで形成されていてもよい。
位置決め部材４は、縦横の大きさがホルダー３と同じにされている。ベース部１２には、半導体レーザー２、２、・・・のフランジ部７、７、・・・がそれぞれ挿入される通し孔１４、１４、・・・が長手方向に離隔して形成されている。通し孔１４、１４、・・・の径は、半導体レーザー２のフランジ部７の径よりも若干大きくされている。ベース部１２には、ネジ挿通孔１５、１５、・・・が離隔して形成されている。
【００６３】
板バネ部１３、１３、・・・は、それぞれ二つずつが通し孔１４の中心を挟んだ１８０°反対側に設けられている。
【００６４】
一対の板バネ部１３、１３は、通し孔１４の開口縁１４ａから互いに近付く方向へ突出されている（図２及び図３参照）。板バネ部１３は、ほぼ長方形状に形成されている。板バネ部１３の先端部の幅方向における両側の部分は、それぞれ角部１３ａ、１３ａとして設けられている。従って、板バネ部１３の形状が簡素であるため、板バネ部１３を容易に形成することができる。
【００６５】
一対の板バネ部１３、１３は、後述するように、半導体レーザー２のフランジ部７が有する二つの係合凹部９、９とそれぞれ係合するが、板バネ部１３、１３が係合凹部９、９と確実に係合するために、板バネ部１３、１３の先端同士の距離Ｌａは、係合凹部９、９の間の最短距離Ｌｂと略同じか短くされている（図４参照）。更に、半導体レーザー２の外径公差をΔφとすると、係合凹部９の位置は設計上の位置に対して最大でΔφ／２内側までずれる可能性があるため、板バネ部１３は係合凹部９の位置がΔφ／２内側までずれた状態においても係合凹部９と接触するだけの長さとされている。
【００６６】
板バネ部１３の外周縁は、両側縁１３ｂ、１３ｂと、先端縁１３ｃと、両側縁１３ｂ、１３ｂと通し孔１４の開口縁１４ａとが連結する部分である曲面状の連続面１３ｄ、１３ｄとによって形成されている（図３参照）。
【００６７】
固定部材５は、縦横の大きさがホルダー３と同じにされている（図１及び図２参照）。固定部材５は、長方形状に形成されたレーザー配置部１６と三つの側壁部１７、１７、１７を有し、側壁部１７、１７、１７はレーザー配置部１６の外周部のうち、左右両端部と後端部から下方へ突出されている。従って、固定部材５には、下方及び前方に開口された配置凹部５ａが形成されている。
【００６８】
レーザー配置部１６には、レーザー固定孔１８、１８、・・・が長手方向に離隔して形成されている。レーザー配置部１６には、ネジ挿入孔１９、１９、・・・が離隔して形成されている。
【００６９】
[ホルダーに対する半導体レーザーの位置決め]
以下に、ホルダー３に対する半導体レーザー２、２、・・・の位置決め手順について説明する（図５乃至図１０参照）。
【００７０】
尚、光学ユニット１においては、複数の半導体レーザー２、２、・・・がホルダー３に取り付けられて同時に位置決めが行われるが、以下には、説明の簡略化のため、一つの半導体レーザー２がホルダー３に位置決めされるものとして手順を示す。
【００７１】
先ず、ホルダー３の端子配置孔１０にフランジ部７の係合凹部９、９が左右に位置される向きで半導体レーザー２の端子部８を上方から挿入し、半導体レーザー２をホルダー３に配置する（図５参照）。半導体レーザー２がホルダー３に配置された状態においては、フランジ部７がホルダー３の上面に載置される。
【００７２】
次に、位置決め部材４をホルダー３に上方から取り付ける。位置決め部材４のホルダー３への取付時には、位置決め部材４が以下のように下方へ移動されてホルダー３に近づいていく。
【００７３】
位置決め部材４がホルダー３に近づいていくと、先ず、光出射部６が通し孔１４に挿入される（図６参照）。更に位置決め部材４がホルダー３に近づいていくと、板バネ部１３、１３の下面がフランジ部７の上面と接触する（図７参照）。上記接触状態から更に位置決め部材４がホルダー３に近づいていくと、板バネ部１３、１３が有する角部１３ａ、１３ａ、１３ａ、１３ａがそれぞれ係合面９ａ、９ａ、９ａ、９ａと接触することにより、板バネ部１３が屈曲し、先端に行くに従って上方へ変位した状態となって弾性変形される（図８参照）。引き続き位置決め部材４がホルダー３に近づいていくと、ベース部１２の下面がホルダー３の上面と接触する（図９参照）。
【００７４】
ベース部１２の下面がホルダー３の上面と接触した状態において、板バネ部１３、１３は弾性変形された状態で４つの角部１３ａ、１３ａ、１３ａ、１３ａが係合面９ａ、９ａ、９ａ、９ａにそれぞれ係合され、半導体レーザー２が板バネ部１３、１３によって押さえられる。従って、半導体レーザー２のホルダー３に対する前後方向及び左右方向の位置決めが行われる。更に、板バネ部１３、１３が通し孔１４の周方向において対称な形状に形成されていることにより、光軸を中心とした回転方向の位置決めも行われる。
【００７５】
上記したように、半導体レーザー２の係合面９ａ、９ａには板バネ部１３の角部１３ａ、１３ａが係合されるため、角部１３ａ以外の部分が変形しにくく、角部１３ａ以外の部分に係合による弾性変形の影響が及びにくい。
【００７６】
また、板バネ部１３の両側縁と通し孔１４の開口縁１４ａとが連結する部分は、曲面状の連続面１３ｄ、１３ｄとして形成されているため、板バネ部１３が係合凹部９と係合した際の板バネ部１３のうちベース部１２と連結する部分に応力集中が生じにくく、板バネ部１３の損傷が生じにくい。
【００７７】
最後に、この位置決めされた状態を保つために、半導体レーザー２と位置決め部材４を固定部材５によって以下のようにホルダー３に固定する。
【００７８】
固定部材５の側壁部１７、１７、１７を位置決め部材４のベース部１２の外周部に載置する（図１０参照）。このとき、レーザー配置部１６に形成されたレーザー固定孔１８に半導体レーザー２の光出射部６が挿入される。半導体レーザー２のフランジ部７は、固定部材５のレーザー配置部１６によって上方から押さえられ、ホルダー３に押し付けられる。
このように半導体レーザー２のフランジ部７の下面がホルダー３の上面に押し付けられることにより、フランジ部７とホルダー３の高い密着性が確保され、半導体レーザー２から発生する熱がホルダー３に十分に伝えられるため、半導体レーザー２において発生する熱の高い放熱性を図ることができる。また、高い放熱性を確保することができるため、半導体レーザー２を高出力の用途にも用いることができる。
【００７９】
続いて、固定部材５に形成されたネジ挿入孔１９、１９、・・・と位置決め部材４に形成されたネジ挿通孔１５、１５、・・・とにそれぞれ図示しない取付ネジを順に挿通し、ホルダー３に形成された螺孔１１、１１、・・・に各取付ネジを螺合する。これにより、半導体レーザー２がホルダー３に位置決めされた状態で固定されて、光学ユニット１が構成される（図１参照）。
【００８０】
[位置決め部材の変形例]
以下に、板バネ部の各変形例について説明する（図１１乃至図１４参照）。
【００８１】
＜第１の変形例＞
まず、第１の変形例について説明する（図１１参照）。
【００８２】
第１の変形例に係る板バネ部１３Ａは、基端部１３ｅから先端に行くに従って幅が狭くされ略半円形状に形成されている。板バネ部１３Ａの外周縁は曲面部１３ｆとして形成されている。
【００８３】
板バネ部１３Ａは、半導体レーザー２の係合面９ａ、９ａに曲面部１３ｆの二か所が弾性変形された状態で係合される。
【００８４】
板バネ部１３Ａは、半導体レーザー２の係合面９ａ、９ａに曲面部１３ｆの二か所が係合されるため、板バネ部１３Ａの損傷が生じにくく、板バネ部１３Ａの摩耗も軽減することができる。
【００８５】
また、板バネ部１３Ａは基端部１３ｅが最も広く形成されているため、基端部１３ｅの強度が高く、板バネ部１３Ａの損傷や不必要な変形を軽減することができる。
【００８６】
＜第２の変形例＞
次に、第２の変形例について説明する（図１２参照）。
【００８７】
第２の変形例に係る板バネ部１３Ｂは、基端部１３ｅから先端に行くに従って幅が広くされている。板バネ部１３Ｂは基端部１３ｅの幅が最も狭くされており、先端部１３ｇの幅が最も広くされている。先端部１３ｇの幅方向における両端部はそれぞれ鋭角部１３ｈ、１３ｈとされている。
【００８８】
板バネ部１３Ｂは、半導体レーザー２の係合面９ａ、９ａに鋭角部１３ｈ、１３ｈが弾性変形された状態で係合される。
【００８９】
板バネ部１３Ｂは基端部１３ｅの幅が最も狭くされているため、弾性変形し易く、半導体レーザー２における高い位置決め精度を確保した上で半導体レーザー２に対する負荷を軽減することができる。
【００９０】
＜第３の変形例＞
次に、第３の変形例について説明する（図１３参照）。
【００９１】
第３の変形例に係る板バネ部１３Ｃは、基端部１３ｅから矩形状の二つの突部１３ｉ、１３ｉが通し孔１４の中心方向に対してそれぞれ約４５°傾いた方向に突出して設けられ、板バネ部１３ｈ、１３ｈの間の角度が約９０°にされている。突部１３ｉの先端は、直線状の先端縁１３ｊとして形成されている。
【００９２】
板バネ部１３Ｃは、半導体レーザー２の係合面９ａ、９ａにそれぞれ突部１３ｉ、１３ｉの先端縁１３ｊ、１３ｊが弾性変形された状態で係合される。
【００９３】
板バネ部１３Ｃは、半導体レーザー２の係合面９ａ、９ａに二つの突部１３ｉ、１３ｉの先端縁１３ｊ、１３ｊがそれぞれ係合するため、一方の突部１３ｉの弾性変形によるもう一方の突部１３ｉへの影響を軽減することができる。
【００９４】
また、板バネ部１３Ｃは二つの突部１３ｉ、１３ｉが通し孔１４の中心方向に対してそれぞれ約４５°の角度で突出され、係合面９ａ、９ａに直交する向きで係合されるため、係合面９ａ、９ａのそれぞれに対して前後方向及び左右方向に均等な力が加わり、前後方向及び左右方向の位置決めを双方共に高い精度で行うことができる。
【００９５】
＜第４の変形例＞
最後に、第４の変形例について説明する（図１４参照）。
【００９６】
第４の変形例に係る板バネ部１３Ｄは、基端部１３ｅから先端に行くに従って一旦幅が狭くなり、更に先端に行くに従って、今度は幅が広くなり、更に先端に行くに従ってまた幅が狭くなっている。一旦幅が狭くなった部分は括れ部１３ｋとして設けられ、最も幅広となる部分は幅広部１３ｍとして設けられている。板バネ部１３Ｄは括れ部１３ｋの幅Ｗ１が幅広部１３ｍの幅Ｗ２より狭くされている。幅広部１３ｍより先端に近づいた部分の幅方向における両側縁部は、曲面部１３ｎ、１３ｎとして形成されている。
【００９７】
板バネ部１３Ｄは係合面９ａ、９ａにそれぞれ曲面部１３ｎ、１３ｎが弾性変形された状態で係合される。
【００９８】
板バネ部１３Ｄは、半導体レーザー２の係合面９ａ、９ａに曲面部１３ｎ、１３ｎが係合するため、板バネ部１３Ｄの損傷が生じにくく、摩耗も軽減することができる。
【００９９】
＜他の例＞
上記には、両側縁１３ｂ、１３ｂと通し孔１４の開口縁１４ａとが曲面状の連結面１３ｄ、１３ｄによって連結された板バネ部１３の例（図４参照）を示したが、図１５に示すように、板バネ部１３の両側縁１３ｂ、１３ｂと通し孔１４の開口縁１４ａとが連結する部分は、鋭角に交わっていてもよい。
【０１００】
また、上記には、矩形状の二つの突部１３ｉ、１３ｉによって構成された板バネ部１３Ｃの例（図１３参照）を示したが、図１６に示すように、板バネ１３Ｃの二つの突部１３ｉ、１３ｉの周縁部は、曲面で形成されていてもよい。
【０１０１】
さらに、上述した実施例では、半導体レーザー２、２、・・・が一列に配置された例（図２参照）を示したが、図１７に示すように、半導体レーザー２、２、・・・が二列に配置されてもよく、また、三列以上に配置されてもよい。
【０１０２】
更にまた、図１８に示すように、半導体レーザー２、は板バネ１３、１３が位置決め部材４の短手方向に並ぶように９０°回転させて配置されていてもよい。
上記のように、配置を適切に変えることで、半導体レーザー２、２、・・・を用途に合わせて使用することが可能となる。
【０１０３】
また、板バネ部１３Ｄの括れ部１３ｋの幅Ｗ１が括れ部１３ｋより先端側に位置する幅広部１３ｍの幅Ｗ２より狭くされているため、弾性変形し易く、半導体レーザー２における高い位置決め精度を確保した上で半導体レーザー２に対する負荷を軽減することができる。
【０１０４】
[まとめ]
以上に記載した通り、位置決め部材４は、半導体レーザー２が挿入される通し孔１４が形成されたベース部１２と、通し孔１４の開口縁１４ａに、通し孔１４の中心を挟んだ１８０°反対側において互いに近付く方向へ突出された一対の板バネ部１３、１３とを有している。また、板バネ部１３、１３は、半導体レーザー２が通し孔１４に挿入されたときに半導体レーザー２の一対の係合凹部９、９にそれぞれ係合され、半導体レーザー２の光軸方向へ弾性変形可能とされている。
【０１０５】
従って、光軸に垂直な平面上における直線方向の位置ずれと光軸を中心とした回転方向の位置ずれとが抑制されるため、ホルダーに対する半導体レーザーの位置決め精度の向上を図ることができる。
【０１０６】
[本技術]
（１）
ホルダーに形成された端子挿入孔に配置され一対の係合凹部を有する半導体レーザーが挿入される通し孔が形成されたベース部と、
前記通し孔の中心を挟んだ１８０°反対側において前記通し孔の開口縁から互いに近付く方向へ突出された一対の板バネ部とを有し、
前記板バネ部は前記通し孔の周方向において対称な形状に形成され、
前記ベース部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記ホルダーと重ねられ、
前記板バネ部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記一対の係合凹部にそれぞれ係合されて前記半導体レーザーの光軸方向へ弾性変形可能とされた
半導体レーザーの位置決め部材。
【０１０７】
（２）
前記係合凹部は二つの係合面を有し、
前記板バネ部は、光軸方向に垂直な方向に離隔された位置で前記二つの係合面とそれぞれ係合するようにした
前記（１）に記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【０１０８】
（３）
前記板バネ部は角部を有し、
前記係合面と前記角部が接触するようにした
前記（１）又は前記（２）に記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【０１０９】
（４）
前記板バネ部の外周面の少なくとも一部が曲面部として形成され、
前記係合面と前記曲面部が接触するようにした
前記（１）又は前記（２）に記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【０１１０】
（５）
前記板バネ部の外周縁と前記通し孔の開口縁との連続する部分が曲面に形成された
前記（１）から前記（４）の何れかに記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【０１１１】
（６）
前記板バネ部は前記ベース部と連結する部分である基端部の幅が、最も幅広の部分である幅広部より狭く形成された
前記（１）から前記（５）の何れかに記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【０１１２】
（７）
前記板バネ部は前記ベース部と連結する部分である基端部の幅が最も広く形成された
前記（１）から前記（５）の何れかに記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【０１１３】
（８）
前記板バネ部は二つの突部から成り、
前記各突部が前記二つの係合面とそれぞれ係合される
前記（１）から前記（７）の何れかに記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【０１１４】
（９）
前記板バネ部が矩形状に形成された
前記（１）から前記（３）の何れかに記載の半導体レーザーの位置決め部材。
【０１１５】
（１０）
一対の係合凹部を有する半導体レーザーが配置される端子挿入孔を有するホルダーと、
前記半導体レーザーが挿入される通し孔が形成されたベース部と、前記通し孔の中心を挟んだ１８０°反対側において前記通し孔の開口縁から互いに近付く方向へ突出された一対の板バネ部とを有する位置決め部材と、
前記位置決め部材と前記半導体レーザーを前記ホルダーに固定する固定部材とを備え、
前記板バネ部は前記通し孔の周方向において対称な形状に形成され、
前記ベース部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記ホルダーと重ねられ、
前記板バネ部は前記半導体レーザーが前記通し孔に挿入されたときに前記一対の係合凹部にそれぞれ係合されて前記半導体レーザーの光軸方向へ弾性変形可能とされた
光学ユニット。
【０１１６】
上記した発明の実施の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【符号の説明】
【０１１７】
１…光学ユニット、２…半導体レーザー、３…ホルダー、４…位置決め部材、５…固定部材、９…係合凹部、９ａ…係合面、１０…端子挿入孔、１２…ベース部、１３…板バネ部、１３ａ…角部、１４…位置決め孔、１４ａ…開口縁、１３Ａ…板バネ部、１３ｅ…基端部、１３ｆ…曲面部、１３Ｂ…板バネ部、１３Ｃ…板バネ部、１３ｉ…突部、１３Ｄ…板バネ部、１３ｍ…幅広部、１３ｎ…曲面部
【図１】
2014138116.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014138116.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014138116.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014138116.tif 000011
【図１０】
2014138116.tif 000012
【図１１】
2014138116.tif 000013
【図１２】
2014138116.tif 000014
【図１３】
2014138116.tif 000015
【図１４】
2014138116.tif 000016
【図１５】
2014138116.tif 000017
【図１６】
2014138116.tif 000018
【図１７】
2014138116.tif 000019
【図１８】
2014138116.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月25日(2013.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
しかし、上記した位置決め方法では、半導体レーザーの外径公差によりフランジ部の外径が小さくなった場合に、係合凹部と位置決めピンの間に隙間が生じ、位置決め精度が低下してしまう。また、位置決めピンの加工精度等によっても、半導体レーザーの位置決め精度が低下する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
しかし、この方法においても、半導体レーザーや挿入孔の外径公差により半導体レーザーの位置決め精度が低下してしまう。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
一対の板バネ部１３、１３は、後述するように、半導体レーザー２のフランジ部７が有する二つの係合凹部９、９とそれぞれ係合する。このとき、板バネ部１３の角部１３ａ、１３ａが係合凹部９の係合面９ａ、９ａと確実に係合するために、板バネ部１３、１３の先端同士の距離Ｌａは、一方の板バネ部１３の角部１３ａと係合面９ａの接触する点と他方の板バネ部１３の角部１３ａと係合面９ａの接触する点との距離Ｌｂよりも短くされている（図４参照）。更に、半導体レーザー２の外径公差をΔφとすると、係合凹部９の位置は設計上の位置に対して最大でΔφ／２内側までずれる可能性があるため、板バネ部１３は係合凹部９の位置がΔφ／２内側までずれた状態においても係合凹部９と接触するだけの長さとされている。つまり、ＬａはＬｂ−φよりも短くされている（Ｌａ≦Ｌｂ−φ）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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