(57)【要約】【課題】  光源を備えた光源ユニットの姿勢を調整した後に、光源ユニットの姿勢を安定させて保持体に保持させることができる発光装置を提供する。【解決手段】  保持体２０の保持穴２３に、エッジ部２５とこれに連続する凹曲面の内周面２４が設けられている。光源３６を支持している光源ユニット３０には３箇所に突出部４７が形成され、その表面４８に前記内周面２４よりも曲率半径の長い凸曲線４８ａが形成されている。光源ユニット３０が保持穴２３に挿入されると、３箇所の突出部４７の表面４８が、凸曲線４８ａ上の当接部Ｐで、エッジ部２５に点接触する。この当接部Ｐでレーザ溶接することにより、傾き調整後の光源ユニット３０を姿勢を安定させて保持体２０に固定することができる。【選択図】図６
2011033979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を備えた光源ユニットと、前記光源ユニットが保持される保持体とを有する発光装置において、
前記保持体に、前記光源ユニットが挿入される保持穴が形成され、前記光源ユニットに、前記保持穴の中心線から離れる方向へ突出する３箇所の突出部が設けられており、
前記中心線を含む平面で切断したときの前記突出部の表面の形状が凸曲線であり、前記突出部の前記表面が前記保持穴のエッジ部に当てられ、前記光軸が所定の方向に向けられた状態で、前記突出部の表面と前記エッジ部とが固着されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
３箇所の前記突出部の前記凸曲線が、前記中心線上に曲率中心を有する仮想球面上に位置する請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記中心線を含む平面で切断したときの、前記保持穴の前記エッジ部に連続する内周面の形状が、前記突出部の前記凸曲線よりも曲率半径が小さい凹曲線である請求項１記載の発光装置。
【請求項４】
前記内周面の前記凹曲線は、前記中心線上に曲率中心を有する仮想球面上に位置する請求項３記載の発光装置。
【請求項５】
前記突出部と前記エッジ部との当接部を含んで前記中心線と直交する平面で切断したときの、前記突出部の表面の形状は、前記保持穴よりも曲率半径の小さい凸曲線である請求項１に記載の発光装置。
【請求項６】
前記突出部と前記エッジ部とが溶接されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記光源ユニットと前記保持部とが複数箇所に設けられ、それぞれの光源ユニットの光軸が、同一線上に揃えられている請求項１に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源を備えた光源ユニットを、その光軸を適正な向きに調整して保持体に固定することができる光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源を備えた光源ユニットが保持される発光装置は、各種情報処理装置に使用されている。この種の発光装置は、光源ユニットから発せられる光の光軸が適正な向きとなるように、光源ユニットの傾き姿勢を調整して固定することが必要である。【０００３】
以下の特許文献１には、光ヘッド装置に搭載される発光装置が開示されている。この発光装置は、半導体レーザを支持する素子側ホルダの外周面が、断面円弧状の凸曲面であり、固定側ホルダの開口部に形成された位置決め領域が、断面円弧状の凹曲面であり、前記凸曲面と前記凹曲面の曲率半径が同じである。【０００４】
前記凸曲面を前記凹曲面に突き当て、前記凸曲面と前記凹曲面とを摺動させることで、素子側ホルダの傾き角度を変えて、半導体レーザの光軸を調整する。その調整後に、嫌気性接着剤によって前記素子側ホルダが固定側ホルダに固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１０４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された発光装置は、素子側ホルダに形成された凸曲面と固定側ホルダに形成された凹曲面が同じ曲率で形成されて、凸曲面と凹曲面が光軸回りの全域で当接する構造である。しかし、凸曲面と凹曲面の加工精度には限界があるため、凸曲面と凹曲面を光軸回りの全域で正確に密着させることは不可能であり、素子側ホルダと固定側ホルダとの嵌合部の隙間が、光軸回りの場所によってばらつきやすい。そのため、両ホルダの間に介在する接着剤による接着応力が場所によって相違し、光軸を調整した後に接着剤が硬化した時点で、光軸の角度のずれが発生しやすい。【０００７】
また、素子側ホルダと固定側ホルダとを接着剤で固定する構造では、接着剤そのものが温度変化により変質しやすいため、長期間使用する間に、接着剤による固定応力が変化し、半導体レーザの光軸の角度が変化するなどの問題が生じやすい。【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、光源ユニットが保持体に位置決めされた後に、その位置決め状態を維持して、光源ユニットを保持体に固定することが可能な発光装置を提供することを目的としている。【０００９】
また、本発明は、光源ユニットを保持体に強固に固定することができ、長期間使用しても、光軸の傾きなどが発生しにくい発光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光源を備えた光源ユニットと、前記光源ユニットが保持される保持体とを有する発光装置において、
前記保持体に、前記光源ユニットが挿入される保持穴が形成され、前記光源ユニットに、前記保持穴の中心線から離れる方向へ突出する３箇所の突出部が設けられており、
前記中心線を含む平面で切断したときの前記突出部の表面の形状が凸曲線であり、前記突出部の前記表面が前記保持穴のエッジ部に当てられ、前記光軸が所定の方向に向けられた状態で、前記突出部の表面と前記エッジ部とが固着されていることを特徴とするものである。【００１１】
本発明の発光装置は、光源ユニットの３箇所に設けられた突出部の表面が凸曲線となってエッジ部に当たるため、全ての突出部の表面とエッジ部とを確実に突き当てることができる。それぞれの突出部の表面とエッジ部との固着状態のばらつきを小さくできるため、光源ユニットの向きを調整してから固着作業を行った後で、調整時の光源ユニットの姿勢を維持しやすい。また、光源ユニットと保持体とが少なくとも３箇所で固着されているため、発光装置を使用しているときに温度変化などがあっても、光源ユニットの向きの狂いが生じにくくなる。【００１２】
本発明は、３箇所の前記突出部の前記凸曲線が、前記中心線上に曲率中心を有する仮想球面上に位置することが好ましい。【００１３】
この構造では、光源ユニットを保持体の保持穴のエッジ部に押し付けて、前記曲率中心を支点として光源ユニットを傾けることで、光源ユニットの向きを滑らかに調整した後に固着作業を行うことが可能になる。【００１４】
本発明は、前記中心線を含む平面で切断したときの、前記保持穴の前記エッジ部に連続する内周面の形状が、前記突出部の前記凸曲線よりも曲率半径が小さい凹曲線であることが好ましい。【００１５】
保持穴の内周面を曲率半径の小さい凹曲面にすると、突出部とエッジ部との当接部に隣接する部分での突出部の表面と保持穴の内周面との隙間を微小にでき、溶接部に大きな隙間ができるのを防止でき、安定した固着状態を実現でき、例えば安定した溶接品質を実現できる。【００１６】
この場合に、前記内周面の前記凹曲線は、前記中心線上に曲率中心を有する仮想球面上に位置するものが好ましい。【００１７】
また、本発明は、前記突出部と前記エッジ部との当接部を含んで前記中心線と直交する平面で切断したときの、前記突出部の表面の形状が、前記保持穴よりも曲率半径の小さい凸曲線であることが好ましい。【００１８】
上記構成では、突出部の表面と保持体の保持穴とを理論的に点接触させることができ、３箇所の当接部によって、光源ユニットが保持体に安定した姿勢で保持される。また、当接部の周囲で突出部と保持穴との隙間が微細になり、それぞれの固着部の固着状態、例えば溶接部の溶接品質を安定させやすい。【００１９】
本発明は、前記突出部と前記エッジ部とを溶接することが可能である。この場合に、レーザ光のエネルギーによって溶接することが可能である。【００２０】
なお、突出部とエッジ部との固着は、溶接に限られず、接着などの固着手段によるものであってもよい。【００２１】
さらに本発明は、前記光源ユニットと前記保持部とが複数箇所に設けられ、それぞれの光源ユニットの光軸が、同一線上に揃えられているものとして構成できる。【００２２】
上記光学装置では、それぞれの光源ユニットの傾き姿勢を微妙に調整して、光源ユニットと保持体とを固定することができるため、複数の光源ユニットから発せられる光の光軸を同一線上に一致させやすく、またそれぞれの光軸の向きに狂いが生じにくい。【００２３】
ただし、本発明は、１個の保持体に１個の光源ユニットが保持される発光装置であってもよい。この場合には、光源ユニットから発せられる光の光軸を、他の光学素子や記録メディアなどに対して正確な向きで照射できるようになり、光源ユニットを微妙に調整して固定することが可能になる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、光源ユニットを保持体に安定した姿勢で当接させることができるため、傾き姿勢を調整して溶接したときに、少なくとも３箇所の溶接箇所の溶接品質のばらつきを少なくでき、光源ユニットに偏った応力が作用するのを防止でき、光源ユニットの傾きに狂いが発生しにくくなる。【００２５】
また、光源ユニットと保持体とが溶接で固定されるため、長期間使用したり、激しい環境温度の変化があったとしても、光源ユニットの姿勢のずれが発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態の発光装置を示す斜視図、
【図２】発光装置の平面図、
【図３】光源ユニットと保持体との取付け状態を示す分解斜視図、
【図４】光源ユニットと保持体とを、その当接部を通って中心線と直交する図２のＩＶ面で切断した断面図、
【図５】図４の一部を拡大しさらに模式的に示した部分断面拡大図、
【図６】光源ユニットと保持体とを、中心線を含む図２のＶＩ面で切断した断面図、
【図７】図４に示す光源ユニットと保持体との当接状態を模式的に説明する断面説明図、
【図８】本発明の変形例を示す部分断面図、
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１と図２に示す発光装置１は、立方体形状のケース２を有している。ケース２の１つの端面２ａに第１の光源取付け部３が設けられており、ケース２の１つの側面２ｂに第２の光源取付け部４と第３の光源取付け部５が設けられている。前記端面２ａと前記側面２ｂは互いに直角である。
【００２８】
第１の光源取付け部３では、ケース２の端面２ａに保持体６が固定され、この保持体６に光源ユニット７が位置決めされて固定されている。
【００２９】
第２の光源取付け部４では、ケース２の側面２ｂに保持体８が固定され、この保持体８に光源ユニット９が固定されている。保持体８は、側面２ｂにおいて上下方向（Ｚ方向）と左右方向（Ｘ方向）に位置が調整されてから固定される。また光源ユニット９は保持体８に対してＹ軸に対する傾き角度が調整されてから位置決めされて固定される。
【００３０】
第３の光源取付け部５では、ケース２の側面２ｂに保持体２０が固定され、この保持体２０に光源ユニット３０が固定されている。保持体２０は、側面２ｂにおいて上下方向（Ｚ方向）と左右方向（Ｘ方向）に位置が調整されてから固定される。また光源ユニット３０は保持体２０に対してＹ軸に対する傾き角度が調整されてから位置決めされて固定される。
【００３１】
ケース２の内部には、Ｘ軸方向に距離を空けて２つの帯域フィルター１１，１２が設けられている。帯域フィルター１１，１２は、共にＸ軸とＹ軸に対して４５度の傾きを有して設置されている。
【００３２】
光源ユニット７と光源ユニット９および光源ユニット３０のそれぞれに設けられた光源から発せられる光の波長は互いに相違している。帯域フィルター１１と帯域フィルター１２は、透過特性と反射特性が互いに相違している。帯域フィルター１１は、光源ユニット７から発せられる光を透過し、光源ユニット９から発せられる光を反射する。帯域フィルター１２は、光源ユニット７から発せられる光と、光源ユニット９から発せられる光の双方を透過し、光源ユニット３０から発せられた光を反射する。
【００３３】
第２の光源取付け部４において保持体８の取付け位置を調整して固定し、保持体８に対して光源ユニット９の傾き姿勢を調整して固定することで、帯域フィルター１１を透過する光源ユニット７からの光の光軸Ｂ１と、帯域フィルター１１で反射される光源ユニット９からの光の光軸Ｂ２をほぼ一致させることができる。また、第３の光源取付け部５において保持体２０の取付け位置を調整して固定し、保持体２０に対して光源ユニット３０の傾き姿勢を調整して固定することで、帯域フィルター１１，１２を透過する光源ユニット７からの光の光軸Ｂ１および光源ユニット９からの光の光軸Ｂ２と、帯域フィルター１２で反射される光源ユニット３０からの光の光軸Ｂ３とをほぼ一致させることができる。
【００３４】
図１に示す発光装置１では、異なる光源ユニット７，９，３０から発せられた光を、同一の光軸Ｂ０の光として送り出すことができる。したがって、光源ユニット７，９，３０から発せられる波長が相違し色相が相違する光を、交互に切換えて同一の光軸Ｂ０に沿って照射することができる。例えば、光源ユニット７，９，３０から発せられる光をＲ（赤）の波長、Ｇ（緑）の波長、Ｂ（青）の波長とし、光軸Ｂ０の前方にこの光軸Ｂ０を曲げて縦方向と横方向に走査させる光学アクチュエータを設けることにより、レーザ走査式のカラー表示可能なプロジェクタを構成することができる。
【００３５】
光源ユニット７，９，３０に収納されている光源は、発光ダイオードであってもよいが、半導体レーザを使用することで、スクリーンに投影される画像の色彩を鮮やかにし、また光の直進性を高めて高い解像度の画像を投影することが可能になる。
【００３６】
次に、図３以下を参照して、第３の光源取付け部５に設けられた保持体２０と光源ユニット３０の構造および光源ユニット３０の傾き姿勢の調整および固定作業を説明する。なお、第２の光源取付け部４における保持体８と光源ユニット９の構造は、前記保持体２０と光源ユニット３０の構造と実質的に同じであるので説明を省略する。
【００３７】
図１に示す発光装置１では、光源ユニット７からの光の光軸Ｂ１を基準とし、光源ユニット９からの光の光軸Ｂ２と光源ユニット３０からの光の光軸Ｂ３を前記光軸Ｂ１に一致するように調整しているため、第１の光源取付け部３では、光源ユニット７のＹ−Ｚ方向の位置調整やＸ軸に対する傾き調整は特に不要である。ただし、第１の光源取付け部３の保持体６と光源ユニット７の構造を、第３の光源取付け部５における保持体２０と光源ユニット３０の構造と同じにして、光源ユニット７から発生される光の光軸Ｂ１をＹ−Ｚ方向に調整し、光軸Ｂ１の傾きを調整することを可能にしてもよい。
【００３８】
図３ないし図７に示す保持体２０はステンレス鋼（Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金）などの溶接しやすい金属材料で形成されている。
【００３９】
図３および図６に示すように、保持体２０の表面２１と裏面２２は互いに平行である。保持体２０は、裏面２２がケース２の側面２ｂに密着し、Ｘ−Ｙ方向に位置が調整されて側面２ｂに固定される。
【００４０】
保持体２０にはＹ軸方向に貫通する保持穴２３が形成されている。保持穴２３は真円形であり、図３と図６などには、保持穴２３の開口中心を通ってＹ軸方向に延びる仮想線を中心線Ｌ０として図示している。
【００４１】
保持穴２３には表面２１の側に開放される内周面２４が形成されている。前記内周面２４は、中心線Ｌ０に凹側が向けられた凹曲面である。内周面２４は、中心線Ｌ０の周囲の全周にわたって連続して形成されており、図７において模式的に示すように、内周面２４は、その全面が、中心線Ｌ０上に曲率中心Ｏ１を有する半径Ｒ１の仮想球面Ｇ１に一致している。
【００４２】
保持体２０の表面２１と前記内周面２４との境界部がエッジ部２５である。内周面２４が中心線Ｌ０の周囲の全周にわたって連続して形成されているため、エッジ部２５は、中心線Ｌ０に曲率中心を有する真円の軌跡に沿って形成されている。表面２１と内周面２４との境界部であるエッジ部２５は、図６と図７に示す断面において、理論的には点で現われるが、実際には、前記断面において、エッジ部２５に微小の面取り部や微小な曲面が現れてもよい。
【００４３】
図６に示すように、保持体２０の保持穴２３の内周部には、仮想球面Ｇ１に一致する前記内周面２４と連続する最小径部２６と、この最小径部２６と連続して裏面２２に向けて徐々に直径が広くなるテーパ面２７が形成されている。
【００４４】
図３と図６に示すように、光源ユニット３０は外部ケース３１と内部ケース３２を有している。
【００４５】
図６に示すように内部ケース３２は、ステンレス鋼などの溶接が可能な金属材料で形成された基台部３３と、この基台部３３の前方に固定された円筒状の金属カバー３４とを有している。図６に示すように、金属カバー３４の内部は空洞であり、図示左側すなわち発光方向の前方がカバーガラス３７で覆われ、それ以外は光を通さないように密閉されている。金属カバー３４の内部には、前記基台部３３に固定された支持部材３５が設けられ、この支持部材３５に光源３６が実装されている。基台部３３の後方には、光源３６に通電するための導電端子３８が延び出ている。
【００４６】
前記光源３６は半導体レーザのチップである。光源３６からは、図１と図２に示す帯域フィルター１２で反射することができる波長のレーザ光が発せられ、レーザ光はカバーガラス３７を透過して前方へ出射する。
【００４７】
外部ケース３１は、溶接しやすい金属材料であるステンレス鋼で形成されている。外部ケース３１は、図示右側に向く表面４１が平面であり、表面４１に直交する軸に沿って前後を貫通する貫通穴が形成されている。図３と図６に示すように、外部ケース３１の貫通穴の内部には、内径寸法が最短とされた位置決め周面４２と、位置決め周面４２の右側において表面４１と平行に形成された突き当て面４３が形成されている。突き当て面４３より図示右側には、直径の広い逃げ穴４４が形成されている。
【００４８】
前記内部ケース３２は、金属カバー３４側から外部ケース３１の貫通穴に挿入される。図６に示すように、金属カバー３４と基台部３３との境界部に位置する基準部３９が、前記位置決め周面４２に嵌合し、基台部３３の左側に向く面が突き当て面４３に突き当てられて、内部ケース３２が外部ケース３１の内部に位置決めされる。そして、外部ケース３１と基台部３３とがレーザ溶接手段などで固定され、または接着剤で固定されている。
【００４９】
図６に示すように、外部ケース３１の貫通穴の発光側の開口部にレンズホルダ４５が嵌合して位置決めされて固定されている。レンズホルダ４５はステンレス鋼などの溶接が可能な金属材料で形成されて、外部ケース３１にレーザ溶接などで固定されまたは接着剤などで固定されている。このレンズホルダ４５にレンズ４６が保持され、接着剤などで固定されている。
【００５０】
光源ユニット３０は、光源３６から発せられたレーザ光が、カバーガラス３７を透過し、レンズ４６によってビーム径が絞られ、あるいは収束光などに変換されて出射する。
【００５１】
図３と図４に示すように、外部ケース３１は、図示右側の部分で内部に内部ケース３２を保持している部分の外周面が小径円筒面３１ａであり、図示左側部分でレンズホルダ４５を保持している部分の外周面が前記小径円筒面３１ａよりも直径の大きい大径円筒面３１ｂである。
【００５２】
図３と図６に示すように、外部ケース３１の外周面には、小径円筒面３１ａの３箇所から突出する突出部４７が一体に形成されている。突出部４７は、中心線Ｌ０から離れるように法線方向へ向けて突出し、中心線Ｌ０の回りに１２０度の角度間隔で配置されている。３箇所の突出部４７は同じ形状で同じ寸法に形成されている。
【００５３】
図６に示すように、光源ユニット３０は、保持体２０の保持穴２３の内部に向けて、外部ケース３１の大径円筒部３１ｂ側から挿入される。そして、外部ケース３１から突出する前記突出部４７の表面４８が、保持体２０の保持穴２３の開口部のエッジ部２５に当たって、光源ユニット３０が保持体２０に位置決めされる。
【００５４】
図４には、中心線Ｌ０から放射方向に延びる３つの放射仮想線Ｌθが示されている。３つの放射仮想線Ｌθの開き角度θは１２０度である。それぞれの突出部４７の表面４８とエッジ部２５は、放射仮想線Ｌθ上の当接部Ｐにおいて当接する。当接部Ｐにおいて、突出部４７の表面４８とエッジ部２５が、幾何学的に点接触する。ただし、実際には、エッジ部２５に微細な面取りが形成されていることがあり、エッジ部２５や表面４８が変形することが有るために、当接部Ｐは、必ずしも厳格な点接触に限定されるものではない。
【００５５】
図４は、突出部４７の表面４８とエッジ部２５との３箇所の当接部Ｐを含んで中心線Ｌ０と直交する平面で、光源ユニット３０の外部ケース３１が切断された状態を示している。また、図５は、図４の断面に現れている１箇所の前記当接部Ｐを拡大して示している。
【００５６】
図４と図５に示すように、当接部Ｐを含む断面で見たときの突出部４７の表面４８は凸曲線４８ｂとして現れている。エッジ部２５は、中心線Ｌ０上に曲率中心を有する半径Ｒａの真円であるが、前記凸曲線４８ｂの前記当接部Ｐでの曲率半径Ｒｂは、エッジ部２５の半径Ｒａよりも短い。凸曲線４８ｂは、放射仮想線Ｌθ上に曲率中心Ｏａを有する半径Ｒｂの真円上に位置する円弧曲線である。ただし、凸曲線４８ｂは、必ずしも真円の円弧曲線に限られるものではない。
【００５７】
図４と図５の断面に示されるように、前記当接部Ｐは、突出部４７の表面４８の凸曲線４８ｂ上で且つ放射仮想線Ｌθ上に存在する。凸曲線４８ｂの曲率半径Ｒｂが、エッジ部２５の曲率半径Ｒａよりも短いために、突出部４７の表面４８とエッジ部２５との間隔は、当接部Ｐから時計方向および反時計方向へ離れるにしたがって徐々に広くなっている。
【００５８】
図６には、１つの突出部４７が放射仮想線Ｌθを含む面で切断された断面が示されており、図７には、２つの突出部４７がそれぞれ放射仮想線Ｌθを含む面で切断された断面が模式的に示されている。
【００５９】
図６と図７の断面では、突出部４７の表面４８が凸曲線４８ａとして現れている。この凸曲線４８ａは、表面４８と放射仮想線Ｌθを含む面との交線である。３箇所に設けられた突出部４７のそれぞれの表面４８の凸曲線４８ａは、中心線Ｌ０上に位置するＯ２を曲率中心とする半径Ｒ２の仮想球面の表面に位置している。３箇所の前記当接部Ｐは、それぞれの凸曲線４８ａ上に位置している。前記凸曲線４８ａは、曲率中心Ｏ２を有する真円の円弧の一部であるが、凸曲線４８ａは、必ずしも真円の円弧に一致していなくてもよい。
【００６０】
図７に示すように、突出部４７の表面４８の凸曲線４８ａの曲率半径Ｒ２は、保持体２０の保持穴２３の内周面２４の断面に現れる凹曲線２４ａの曲率半径Ｒ１よりも長い。しかも、曲率半径Ｒ２の曲率中心Ｏ２が曲率半径Ｒ１の曲率中心Ｏ１よりも、エッジ部２５から離れた位置にある。そのため、図６と図７の断面で見たときに、突出部４７の表面４８がエッジ部２５上の当接部Ｐで当接する。突出部４７の表面４８と保持穴２３の内周面２４との隙間は、当接部Ｐから保持穴２３の内部に進むにしたがって、徐々に広くなっていく。
【００６１】
図３と図４に示すように、保持体２０の表面２１には、それぞれの放射仮想線Ｌθ上に位置する目印２９が３箇所に刻印されている。光源ユニット３０の外部ケース３１の表面４１にも、放射仮想線Ｌθ上に位置する目印５１が３箇所に刻印されている。
【００６２】
次に、光源ユニット３０を保持体２０に位置決めして固定する方法を説明する。
図３と図６に示すように、外部ケース３１に光源３６を有する内部ケース３２が装着され、レンズ４６を有するレンズホルダ４５が装着されて、光源ユニット３０が組み立てられる。
【００６３】
光源ユニット３０は、保持体２０の保持穴２３に挿入され、このとき、光源ユニット３０の外部ケース３１に形成された目印５１が、保持体２０に形成された目印２９と同一線上に一致するように、光源ユニット３０の回転方向の位置が調整される。回転方向の位置の調整により、目印２９と目印５１が同じ放射仮想線Ｌθ上に一致したときに、図７に示すように、中心線Ｌ０に沿う力Ｆで、光源ユニット３０の端部の中心すなわち基台部３３の表面の中心を中心線Ｌ０に沿って押圧し、外部ケース３１の３箇所の突出部４７の表面４８を、保持体２０のエッジ部２５に押し付ける。
【００６４】
光源ユニット３０が中心線Ｌ０に沿う力Ｆで保持体２０に押し付けられると、突出部４７の表面４８とエッジ部２５とが、放射仮想線Ｌθ上の当接部Ｐにおいて理論上は点接触する。当接部Ｐが３箇所に設定されているため、それぞれの当接部Ｐにおいて、突出部４７の表面４８とエッジ部２５とがほぼ同じ圧力で当接し、いずれかの突出部４７の表面４８とエッジ部２５とが極端に強く押されたり、またはいずれかの当接部Ｐにおいて隙間が形成されることもない。
【００６５】
前記力Ｆを作用させ続けながら、３箇所の突出部４７のいずれかをＹ方向へ押圧すると、当接部Ｐにおいて、突出部４７の表面４８とエッジ部２５とが摺動し、３箇所の当接部Ｐで安定した当接を維持したまま、光源ユニット３０の姿勢を傾けることができ、図１に示す光軸Ｂ３をＹ軸に対して傾けて姿勢調整を行うことができる。
【００６６】
光源ユニット３０の光軸Ｂ３の向きを調整しているとき、またはその調整作業の前に、それぞれの放射仮想線Ｌθとエッジ部２５との交点にレーザ光の焦点を合わせておき、傾き姿勢の調整を完了したら、レーザ光を照射し、その光エネルギーで、突出部４７の表面４８とエッジ部２５の接触部を溶融させて溶接する。
【００６７】
図５に示す断面でみたときに、エッジ部２５が凹曲線で突出部４７の表面４８が凸曲線４８ｂであるため、当接部Ｐから時計方向または反時計方向へ少し離れた位置で表面４８とエッジ部２５との隙間が大きく広がることがない。したがって、レーザ光の照射箇所と当接部Ｐとがわずかに位置ずれたとしても、当接部Ｐにおける溶接状態が大きくばらつくことがない。また、当接部Ｐの近傍において、表面４８とエッジ部２５との隙間がわずかであるため、３箇所の当接部Ｐにおいて溶接品質のばらつきが生じにくい。
【００６８】
図７の断面に現れている突出部４７の表面４８の凸曲線４８ａは、保持穴２３の内周面２４の凹曲線２４ａよりも曲率半径Ｒ２が長く、しかも凸曲線４８ａの曲率中心Ｏ２が、凹曲線２４ａの曲率中心Ｏ１よりも、エッジ部２５から離れている。そのために、光源ユニット３０の姿勢を傾けるときに、３箇所の突出部４７の表面４８が必ずエッジ部２５に当接する。
【００６９】
また、図７において、凹曲線２４ａと凸曲線４８ａの隙間が、当接部Ｐから図示左側に向かうにしたがって徐々に広くなり、当接部Ｐの近傍では、表面４８と内周面２４の隙間が大きく広がることがない。そのため、３箇所の当接部Ｐでの溶接部の溶接品質にばらつきが生じにくい。
【００７０】
３箇所の当接部Ｐにおいて、突出部４７の表面４８とエッジ部２５とが必ず当接し、また３箇所の当接部Ｐにおいて、溶接部の品質にばらつきが生じにくいため、溶接部から光源ユニット３０に偏った大きな応力が作用するのを防止できる。そのため、光源ユニット３０の姿勢を調整し溶接した後において、光源ユニット３０が調整時の姿勢を維持しやすくなる。
【００７１】
図８は本発明の変形例を示す部分断面図である。
この変形例は、光源ユニット３０の突出部４７および表面４８の形状が前記実施の形態と同じであるが、保持体２０Ａのエッジ部２５Ａに連続する内周面２４Ａが凹曲面ではなく中心線Ｌ０方向に延びる円筒面となっている。
【００７２】
図８においても、突出部４７の表面４８とエッジ部２５Ａが当接部Ｐにおいて当接でき、光源ユニット３０と保持体２０とを３点で接触させることが可能である。ただし、当接部Ｐの近傍において、突出部４７の表面４８と内周面２４Ａの間隔が大きく広がるために、溶接品質の安定の点では、図７に示すように前記実施の形態の方が好ましい。
【００７３】
同様に、図５に示す突出部４７の表面４８を当接部Ｐに向けて幅寸法が急激に狭くなる三角形状にすることも可能であるが、溶接品質の安定の点において、図５の断面において、突出部４７の表面４８が凸曲線４８ｂとなることが好ましい。
【符号の説明】
【００７４】
１  発光装置
２  ケース
３  第１の光源取付け部
４  第２の光源取付け部
５  第３の光源取付け部
２０  保持体
２３  保持穴
２４  内周面
２５  エッジ部
３０  光源ユニット
３１  外部ケース
３２  内部ケース
３３  基台部
３４  金属カバー
３６  光源
４７  突出部
４８  表面
４８ａ  凸曲線
４８ｂ  凸曲線
Ｂ３  光軸
【図１】
2011033979.tif 000003
【図２】
2011033979.tif 000004
【図３】
2011033979.tif 000005
【図４】
2011033979.tif 000006
【図５】
2011033979.tif 000007
【図６】
2011033979.tif 000008
【図７】
2011033979.tif 000009
【図８】
2011033979.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月13日(2012.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源およびレンズを備えた光源ユニットと、前記光源ユニットが保持される保持体とを有する発光装置において、
前記保持体に、前記光源ユニットが挿入される保持穴が形成され、前記光源ユニットに、前記保持穴の中心線から離れる方向へ突出する３箇所の突出部が設けられており、
前記中心線を含む平面で切断したときの前記突出部の表面の形状が凸曲線であり、前記突出部の前記表面が前記保持穴のエッジ部に当てられ、前記光軸が所定の方向に向けられた状態で、前記突出部の表面と前記エッジ部とが固着されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
３箇所の前記突出部の前記凸曲線が、前記中心線上に曲率中心を有する仮想球面上に位置する請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記中心線を含む平面で切断したときの、前記保持穴の前記エッジ部に連続する内周面の形状が、前記突出部の前記凸曲線よりも曲率半径が小さい凹曲線である請求項１または２記載の発光装置。
【請求項４】
前記内周面の前記凹曲線は、前記中心線上に曲率中心を有する仮想球面上に位置する請求項３記載の発光装置。
【請求項５】
前記突出部と前記エッジ部との当接部を含んで前記中心線と直交する平面で切断したときの、前記突出部の表面の形状は、前記保持穴よりも曲率半径の小さい凸曲線である請求項１に記載の発光装置。
【請求項６】
前記突出部と前記エッジ部とが溶接されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記光源ユニットと前記保持部とが複数箇所に設けられ、それぞれの光源ユニットの光軸が、同一線上に揃えられている請求項１に記載の発光装置。
【国際調査報告】
2011033979.tif 000011
2011033979.tif 000012
2011033979.tif 000013
2011033979.tif 000014