(57)【要約】【課題】組立時における半導体レーザの位置調整が容易で安定した組立を実現することを目的とする。【解決手段】半導体レーザ１ａと、半導体レーザ１ａのリードピンと半導体レーザ１ａの制御を行うレーザ制御部１３ａとを電気的に接続するレーザ接続部１４ａと、半導体レーザ１ａ及び半導体レーザ１ａから射出されたレーザ光が透過するアナモフィックレンズ３を保持する光学箱１１と、半導体レーザ１ａを支持する補強部材１６ａと、を有し、半導体レーザ１ａは光学箱１１に固定されている。【選択図】図１
2011091390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザと、
前記半導体レーザのリードピンと前記半導体レーザの制御を行うレーザ制御部とを電気的に接続するフレキシブル回路基板と、
前記半導体レーザ及び前記半導体レーザから射出されたレーザ光が透過するレンズを保持する保持部材と、
を有するレーザ光源装置であって、
前記半導体レーザを支持する補強部材を有し、
前記半導体レーザと前記補強部材のうちの少なくともいずれか一方は前記保持部材に固定されていることを特徴とするレーザ光源装置。
【請求項２】
前記補強部材は、前記フレキシブル回路基板の前記半導体レーザのリードピンが接続された接続部分の周囲に接着され、前記フレキシブル回路基板を介して前記半導体レーザを支持していることを特徴とする請求項１に記載のレーザ光源装置。
【請求項３】
前記補強部材は、治具に把持されるガイド部と、前記保持部材の円筒形状部の端縁に設けられた凹部に固定される固定部と、を有し、前記保持部材の円筒形状部内に前記半導体レーザを配置すると共に前記補強部材は前記保持部材の円筒形状部の端面を覆った状態で前記保持部材に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ光源装置。
【請求項４】
前記補強部材は、紫外線透過性のガラスエポキシ材で構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレーザ光源装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレーザ光源装置を搭載したことを特徴とする走査光学装置。
【請求項６】
半導体レーザと、
前記半導体レーザのリードピンと前記半導体レーザの制御を行うレーザ制御部とを電気的に接続するフレキシブル回路基板と、
前記半導体レーザ及び前記半導体レーザから射出されたレーザ光が透過するレンズを保持する保持部材と、
前記半導体レーザを支持する補強部材と、
を有するレーザ光源装置の組立方法であって、
前記補強部材を保持して位置を調整することで前記レンズに対する前記半導体レーザの位置を調整し、
その後、前記半導体レーザと前記補強部材のうちの少なくともいずれか一方を前記保持部材に固定することを特徴とするレーザ光源装置の組立方法。
【請求項７】
請求項６に記載のレーザ光源装置の組立方法において、前記補強部材を保持して位置を調整することで、前記半導体レーザの焦点距離及び照射位置を調整し、該調整は前記フレキシブル回路基板を介して前記半導体レーザに電気的に接続された前記レーザ制御部に通電して前記半導体レーザを発光させながら行うことを特徴とするレーザ光源装置の組立方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のレーザ光源装置の組立方法において、前記補強部材は、前記フレキシブル回路基板の前記半導体レーザのリードピンが接続された接続部分の周囲に接着され、前記フレキシブル回路基板を介して前記半導体レーザを支持していることを特徴とするレーザ光源装置の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電子写真プロセスを用いたレーザビームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に搭載されるレーザ光源装置、走査光学装置及びレーザ光源装置の組立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に用いられるレーザ光源装置として、特許文献１に記載のレーザ光源装置がある。図７及び図８を用いて従来のレーザ光源装置の構成の概要を説明する。
【０００３】
図７は、レーザ光源装置を搭載する走査光学装置の概略を示している。走査光学装置１５０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の４色の感光ドラムにカラー画像を形成するタンデム形式のカラー画像形成装置に搭載した走査光学装置である。走査光学装置１５０は、レーザ光源装置１３１ａ、１３１ｂが有する複数の半導体レーザ１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂｋからレーザ光を射出する。射出されたレーザ光は、アナモフィックレンズ１０２を通過して、ポリゴンミラー１７３の反射面上に線像として結像する。そして、レーザ光は、ポリゴンミラー１７３が回転することによって偏向走査され、ポリゴンミラー１７３の回転軸に対して対称に配置された複数の走査レンズ１７５ａ、１７５ｂ、１７６ａ、１７６ｂ、１７７ａ、１７７ｂを透過する。そして、そのレーザ光は、折り返しミラー１７８ａ、１７９ｂ、１８０ａ、１８０ｂ、１８１ａ、１８１ｂ等によって、各々に対応する不図示の感光ドラム上に結像、走査され、静電潜像を形成する。なお、感光ドラムに結像するレーザ光が、ポリゴンミラー１７３の回転方向に走査（主走査）されることで走査線が形成され、一方で、感光ドラムが回転（副走査）することにより、静電潜像が形成されることになる。
【０００４】
図８は、走査光学装置に搭載されるレーザ光源装置の概略を示している。図８（ａ）は、レーザ光源装置の斜視図であり、図８（ｂ）は、レーザ光源装置を半導体レーザのレーザ光を射出する正面とは反対側の背面側から見た図であり、図８（ｃ）は、レーザ支持部材の接着部の説明図である。図７に示すレーザ光源装置１３１ａ、１３１ｂは同様な構成なので、代表してレーザ光源装置１３１ａをレーザ光源装置１３１として以下に説明する。レーザ光源装置１３１では、光源である２つの半導体レーザ１０１ａ、１０１ｂと、主走査方向と副走査方向に異なるパワーを持つ複眼のアナモフィックレンズ１０２との相対位置関係を所定位置に調整しなければならない。このために、既にレンズ支持部材１０６に固定されたアナモフィックレンズ１０２に対して、半導体レーザ１０１ａ、１０１ｂを個々に内包するレーザ支持部材１０５ａ、１０５ｂを光軸方向（焦点距離）及び光軸方向に垂直な平面上（照射位置）に調整する。そして、調整後にレーザ支持部材１０５ａ、１０５ｂを、光硬化型接着剤によってレンズ支持部材１０６に接着固定して一体化される。その後、図７に示す複数の光学素子群を収納する光学箱１９０に対して、レーザ光源装置１３１ａ、１３１ｂ、半導体レーザ１０１ａ、１０１ｂを駆動制御するレーザ駆動回路基板１８２ａ、１８２ｂの順に各々組みつけられる。そして、半導体レーザ１０１ａ、１０１ｂとレーザ駆動回路基板１８２ａ、１８２ｂが半田付けによって電気的に接続され、走査光学装置１５０が完成する。
【０００５】
上記構成において、レーザ支持部材１０５ａ、１０５ｂは、レーザ光軸Ｘ方向に対して垂直な方向（Ｙ、Ｚ方向）に、レーザ支持部材１０５ａ、１０５ｂの外周面から外径方向に突出した３つの突起１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃを有している。一方で、レンズ支持部材１０６は、３つの突起１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃにそれぞれ近接して配設される
と共に突出方向がレーザ光軸を中心とする仮想円の接線方向になっている３つの突出部１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃを有する。そして、レーザ支持部材１０５ａ、１０５ｂの３つの突起１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃとレンズ支持部材１０６の３つの突出部１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃとが、光硬化型接着剤によってそれぞれ接着固定される。このため、レーザ支持部材１０５ａ、１０５ｂを接着固定する際に、光硬化型接着剤の硬化収縮による応力の大きさや方向のばらつきによって、半導体レーザ１０１ａ、１０１ｂのレーザ光軸に垂直な方向、即ち、照射位置変動を低減させることができる。
【０００６】
また、従来、インラインカラー画像形成装置に搭載される、４つの半導体レーザを近接配置した走査光学装置として、特許文献２に記載の走査光学装置がある。近年では、画像形成装置の低コスト化及び小型化が求められている。このため、走査光学装置では、光学部品を収納する光学箱は小さくなり、その内部には光学部品が密集して配置される。走査光学装置の光学系は、複数の光源部から照射されたレーザ光を異なる面に入射偏向させて偏向走査する回転多面鏡の回転軸中心に対して、略対称に配置され対向走査されたレーザ光を異なる複数の被走査面上に集光させる２系統の走査光学系から構成されている。また、複数の半導体レーザが近接した場合には、半導体レーザと、半導体レーザから射出されたレーザ光を略平行光化するように調整するコリメータレンズと、の複数の組を一つの部品で一体化保持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−８０１７４号公報
【特許文献２】特開２００４−２７１９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１において、近接した４つの半導体レーザを位置調整する場合には、レーザ支持部材の個々に対応した調整機構が必要になる。従って、光源を電気的に接続する駆動治具や、光源を少なくとも各々３軸方向に調整する為の治具を挿入する空間が狭く限定される。この状況で、治具と部品が接触しないようにし、尚且つ、光硬化型接着剤を用いて接着固定する為の光照射の開口を確保しておくことが必要不可欠になる。加えて、レーザ支持部材を治具でクランプする把持部と、レーザ支持部材を固定する為の接着部とが非常に近接するので、治具や組立工程の自由度を損なっていた。このため、組立時の治具構成が極めて複雑になり、作業性を悪化させるので、生産性が低下していた。
【０００９】
ところで、例えば、半導体レーザ配列の間隔を物理的に広げる為に、半導体レーザから回転多面鏡までの距離を伸ばして間隔を広げることや、回転多面鏡の回転中心に垂直な面に対してのレーザ入射角度を広げることが考えられる。しかし、この場合には、走査光学装置全体の設置面積や厚みが増してしまい、装置全体が大型化するという課題がある。また、回転多面鏡の回転中心に対して垂直な面に対して角度をもってレーザ光が入射される斜入射光学系において、入射角度が広がる程、次の光学特性に弊害を生じてしまうので望ましいものではなかった。回転多面鏡の回転中心に対して各偏向面間の角度差（面倒れ）を生じた場合には、走査レンズにおける副走査方向の透過位置が異なることにより、被走査面上への結像位置がずれて、いわゆるピッチムラが発生してしまう。一方で、回転多面鏡の回転中心から各偏向面距離間差（偏心）が生じた場合には、反射面毎に反射位置が振れてしまい、先述と同様にいわゆるピッチムラが発生してしまう。従って、これらの光学特性においては、入射角度を広げることによって性能劣化し、入射角度が狭まると性能面で有利になる。このため、図９に示すレーザ入射角度θを可能な限り狭めることが望ましい。なお、図９に示す従来例においては、半導体レーザ１０１ａ、１０１ｂを調整する為に半導体レーザ１０１ａ、１０１ｂの外周を狭持するようなレーザ支持部材１０５ａ、１
０５ｂを介在させている。このため、物理的に半導体レーザ１０１ａ、１０１ｂ間の距離を短くすること、つまりは斜入射角度を狭めることができない。よって、現状以上の性能向上を見込むことは困難である。
【００１０】
また、半導体レーザの個々が光学的な諸特性を満たす為に、レーザ支持部材の個々の位置を調整する工程においては、半導体レーザを発光させながら位置調整を行う必要がある。その半導体レーザの発光の制御は、治具に設けられた発光制御回路を半導体レーザのリードピンに直接コンタクトし、半導体レーザと冶具の発光制御回路を電気的に接続することで行う。そして、位置調整をし、レーザ支持部材をレンズ支持部材に接着固定した後、半導体レーザに正規のレーザ駆動回路が電気的に接続される。この時、位置調整によって位置精度や姿勢が異なる複数のリードピンに対して、複数の半導体レーザを接続する一体化されたレーザ駆動回路基板の接続穴を全て同時に挿通させる必要がある。しかしながら、スムーズに接続穴に挿通されなかったリードピンが折れ曲がってしまうという不良が頻繁に発生していた。
【００１１】
さらには、レーザ駆動回路基板の取り付け工程は位置調整後の工程となる為に、基板取り付け時や半田接続によって、位置調整後の半導体レーザに直接的に外力が加わる。また、最終検査工程の測定では、電気的な接続を行う多くのプローブをレーザ駆動回路基板やレーザ支持部材に接触させることにより、位置調整後の半導体レーザに間接的に外力が加わることも無視することができない。このように、位置調整後の半導体レーザに、直接的または間接的に負荷応力が加わるため、レーザ光軸の照射位置が変動してしまうことがあった。
【００１２】
本発明は、組立時における半導体レーザの位置調整が容易で安定した組立を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明に係るレーザ光源装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザのリードピンと前記半導体レーザの制御を行うレーザ制御部とを電気的に接続するフレキシブル回路基板と、前記半導体レーザ及び前記半導体レーザから射出されたレーザ光が透過するレンズを保持する保持部材と、を有するレーザ光源装置であって、前記半導体レーザを支持する補強部材を有し、前記半導体レーザと前記補強部材のうちの少なくともいずれか一方は前記保持部材に固定されていることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するために本発明に係るレーザ光源装置の組立方法は、半導体レーザと、前記半導体レーザのリードピンと前記半導体レーザの制御を行うレーザ制御部とを電気的に接続するフレキシブル回路基板と、前記半導体レーザ及び前記半導体レーザから射出されたレーザ光が透過するレンズを保持する保持部材と、前記半導体レーザを支持する補強部材と、を有するレーザ光源装置の組立方法であって、前記補強部材を保持して位置を調整することで前記レンズに対する前記半導体レーザの位置を調整し、その後、前記半導体レーザと前記補強部材のうちの少なくともいずれか一方を前記保持部材に固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、組立時における半導体レーザの位置調整が容易で安定した組立を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１の半導体レーザの概略図
【図２】実施例１のカラー画像形成装置の概略図
【図３】実施例１の走査光学装置の概略図
【図４】実施例１の走査光学系及び入射光学系の説明図
【図５】実施例１の半導体レーザの３軸調整を行う説明図
【図６】実施例２の半導体レーザの概略図
【図７】従来例の走査光学装置の概略図
【図８】従来例のレーザ支持部材の概略図
【図９】従来例のレーザ支持部材における入射角度説明図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１８】
＜実施例１＞
（カラー画像形成装置Ａ）
図２は実施例１に係るカラー画像形成装置Ａを示す概略図である。カラー画像形成装置Ａは、走査光学装置Ｂと、走査光学装置Ｂから射出されたレーザ光が照射される、等間隔に配置された各々像担持体としての感光ドラム５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ、５１ＢＫと、を備える。まず、感光ドラム５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ、５１ＢＫが１次帯電器５２Ｃ、５２Ｍ、５２Ｙ、５２ＢＫによって一様に帯電される。次に、画像情報に基づいて各々光変調された各レーザ光ＬＣ、ＬＭ、ＬＹ、ＬＢＫが走査光学装置Ｂから射出され、各光束に対応する感光ドラム５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ、５１ＢＫの表面上に照射される。そして、感光ドラム５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ、５１ＢＫに静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器５４Ｃ、５４Ｍ、５４Ｙ、５４ＢＫのトナーによって各々シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの画像に可視像化（現像）される。そして、搬送ベルト６０上を搬送されてくるシート材Ｐに、感光ドラム５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ、５１ＢＫのシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの画像が、それぞれ転写ローラ５５Ｃ、５５Ｍ、５５Ｙ、５５ＢＫによって順に静電転写される。これにより、シート材Ｐにカラー画像が形成される。この後、感光ドラム５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ、５１ＢＫの表面上に残っている残留トナーは、クリーナー５６Ｃ、５６Ｍ、５６Ｙ、５６ＢＫによって除去される。そして、感光ドラム５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ、５１ＢＫは、次のカラー画像を形成するために再度１次帯電器５２Ｃ、５２Ｍ、５２Ｙ、５２ＢＫによって一様に帯電される。カラー画像が形成されたシート材Ｐは、定着器６２によって加圧及び加熱定着された後、排紙ローラ６３によって搬送されてカラー画像形成装置Ａ外に出力される。
【００１９】
（走査光学装置Ｂ）
次に、図３及び図４を用いてレーザ光源装置が組み込まれる走査光学装置Ｂについて説明する。図３は実施例１に係る走査光学装置Ｂを示す斜視図である。図４（ａ）は走査光学系を説明する、レーザ光軸方向からの副走査平面での断面を示す断面図である。図４（ｂ）は入射光学系を説明する、レーザ光軸に垂直な方向からの副走査平面での断面を示す断面図である。走査光学装置Ｂは、レーザ駆動回路基板４ａ、４ｂに駆動制御されるレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを射出する光源である半導体レーザ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備える。半導体レーザ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから射出されたレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄは、結像レンズとしての複眼のアナモフィックレンズ３を透過し各々所定形状に変更される。そのレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄは、集光された光束の線像近傍に反射面を有すると共に偏向走査装置６によって回転駆動される回転多面鏡５によってそれぞれ異なる方向に偏向走査される。ここまでの装置構成が入射光学系を構成する。回転多面鏡５によって走査されたレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄは、それぞれ第１のトーリックレンズであるｆθレンズ７ａ、７ｂを透過する。ｆθレンズ７ａ、７ｂを透過したレーザ光
Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄは、折り返しミラー９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆによって方向を変えられ、第２のトーリックレンズである走査レンズ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを透過する。そして、そのレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄは、走査光学装置Ｂから図２に示す各感光ドラム５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ、５１ＢＫに夫々スポット像として結像する。ここまでの装置構成が走査光学系を構成する。このような走査光学系は、４つの感光ドラム５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ、５１ＢＫ上に走査光を導いて画像記録を行っている。具体的には、回転多面鏡５の回転により、レーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄの偏向される角度が変化してレーザ光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄが結像した各スポット像は感光ドラム５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ、５１ＢＫ表面上を感光ドラムの軸方向に移動（主走査）する。また、感光ドラム５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ、５１ＢＫが回転することにより、各スポット像は感光ドラム５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ、５１ＢＫ表面上を感光ドラムの軸方向に直交する方向に移動（副走査）する。これにより静電潜像を形成する。
このような偏向走査装置６によって対向走査される走査光学系は、光学箱１１に収納される。光学箱１１が有する接着固定部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄには、半導体レーザ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのステム部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが後述する調整後に接着固定される。このようにして光学箱１１に上述した光学部品が組み込まれて一体化されて走査光学装置Ｂが構成される。そして、走査光学装置Ｂは、カラー画像形成装置Ａに搭載される。
【００２０】
（半導体レーザの調整及び固定方法）
次に、レーザ光源装置における半導体レーザ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの調整及び固定方法並びにそれに用いる構造ついて説明する。なお、半導体レーザ１ａ、１ｂと、半導体レーザ１ｃ、１ｄとは、同じレーザ駆動回路基板４ａ、４ｂを回転多面鏡５の回転軸に対して対称に配置している。よって、代表して半導体レーザ１ａ、１ｃを用いて説明する。図１は実施例１に係る半導体レーザ１ａ、１ｃの調整部位を示す概略図である。図１において、半導体レーザ１ａ、１ｂに関しては調整時の状態を示し、半導体レーザ１ｃ、１ｄは仮想的に部品毎に分解した様子を示している。レーザ駆動回路基板４ａは、半導体レーザ１ａ、１ｂの発光制御を行うレーザ制御部１３ａと、半導体レーザ１ａ、１ｂのリードピンを半田付けして電気的に接続するレーザ接続部１４ａ、１４ｂと、で構成されている。レーザ接続部１４ａ、１４ｂは可撓で変形自在なフレキシブル回路基板で構成されている。半導体レーザ１ａ、１ｂと接続されたレーザ接続部１４ａ、１４ｂの反対側は、レーザ制御部１３ａと電気的に接続されている。レーザ接続部１４ａ、１４ｂには、レーザの応答性を早める為にレーザ駆動ＩＣ１５ａ、１５ｂを実装している。レーザ制御部１３ａは、光学箱１１の外側側面に不図示のビス等によって締結固定されている。
【００２１】
レーザ接続部１４ａ、１４ｂにおける半導体レーザ１ａ、１ｂのリードピンが接続された接続部分の近傍には、補強の為の補強部材１６ａ、１６ｂが配置されている。補強部材１６ａ、１６ｂは、半導体レーザ１ａ、１ｂをリードピン側から強固に支持させる為にガラスエポキシ材で構成されている。また、補強部材１６ａ、１６ｂは、レーザ接続部１４ａ、１４ｂに接着固定され、その接着に用いる紫外線硬化型接着剤が、外部からの紫外線の照射によって硬化可能なように、ガラスエポキシ材は紫外線透過性のものが用いられる。補強部材１６ａ、１６ｂには、半導体レーザ１ａの調整時に治具であるクランプ工具が支持できるようにする為の切欠き部１７ａ、１７ｂを有している。補強部材としては、強固に半導体レーザを支持可能であって、調整時にクランプ工具で支持しても変形等を生じない程度の剛性を有するものであればよい。なお、本実施例において、レーザ接続部１４ａ、１４ｂの補強部材１６ａ、１６ｂが接着固定される面は、半導体レーザ１ａ、１ｂの取り付けられた側の面とは反対側の面に接合されている。しかし、本実施例に限るものではない。半導体レーザの半田接続や調整時のクランプ工具の取りまわしに配慮して、レーザ接続部の半導体レーザの取り付けられた側の面、若しくは、レーザ接続部の半導体レーザの取り付けられた側の面及び反対側の面の両側からレーザ接続部を挟み込むように接着
固定されていてもよい。
【００２２】
ここで、光学箱１１には、半導体レーザ１ｃのステム部２１ｃの外周を狭持する為のレーザ光軸中心方向に内側に突出している接着固定部３１ｃが設けられている。そして、ステム部２１ｃと接着固定部３１ｃとのクリアランスには、最終的に紫外線硬化型接着剤が充填されて紫外線照射によって当該接着剤が硬化し、半導体レーザ１ｃが固定される。
【００２３】
次に、図５を用いて走査光学装置Ｂの組立時の半導体レーザ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの調整及び固定方法について説明する。図５（ａ）は実施例１に係る半導体レーザの調整の概要を示す図である。図５（ｂ）は実施例１に係る半導体レーザの調整を行う部位周辺を示す拡大図である。なお、半導体レーザ１ｂ、１ｃ、１ｄに関しては半導体レーザ１ａと同様であるので、ここでは代表して半導体レーザ１ａについてのみ説明する。また、半導体レーザ１ａの調整は、結像レンズとしてのアナモフィックレンズ３に対して半導体レーザ１ａの焦点距離（相対距離）及び照射位置を調整することである。より具体的には、半導体レーザ１ａのリードピンにはフレキシブル回路基板で構成されたレーザ接続部１４ａを半田付けして、半導体レーザ１ａはレーザ制御部１３ａと電気的に接続した状態で調整を行う。レーザ接続部１４ａの半導体レーザ１ａのリードピンが半田付けされた接着部分の周囲には、補強部材１６ａが接着固定され、半導体レーザ１ａのリードピンとレーザ接続部１４ａとが半田付けされた部分を補強する。この状態は、補強部材１６ａが半導体レーザ１ａのリードピン及びレーザ接続部１４ａを支持した状態であり、補強部材１６ａを把持（保持）して、半導体レーザ１ａのアナモフィックレンズ３に対するピント及び照射位置を３軸調整する。なお、３軸調整に限られず、他の多軸調整を用いることもできる。また、予めレーザ接続部１４ａに補強部材１６ａを接着したものを、半導体レーザ１ａのリードピンに接続しても良い。このようにすることで、レーザ接続部１４ａと補強部材１６ａをそれぞれ別々に半導体レーザ１ａに固定していくよりも組み立て性が良い。また、補強部材１６ａは、レーザ接続部１４ａの半導体レーザ１ａのリードピンが半田付けされた接着部分の周囲に接着しなくてもよく、リードピンなどのように半導体レーザ１ａに直接接着するようにしてもよい。
【００２４】
次に、３軸調整に用いる治具を説明する。補強部材１６ａを支持（保持）する治具であるクランプ工具は、レーザ光軸方向に垂直な方向（Ｙ方向及びＺ方向）を支持するクランプ部３３ａ、３３ｂ、３３ｃを有している。クランプ部３３ａは、切欠き部１７ａに入り込んで１点支持し、クランプ部３３ｂ、３３ｃは、クランプ部３３ａとは反対側の補強部材１６ａの一辺を２点支持し、全体で３点支持する。補強部材１６ａの半導体レーザ１ａが取り付けられた側の面とは反対側の面には、エアーバキューム部３３ｄが補強部材１６ａにレーザ光軸方向から吸着して支持する。これにより、クランプ工具は、補強部材１６ａを把持する。この時、補強部材１６ａがクランプ工具に接する点を結んだ重心と、半導体レーザ１ａの中心０が略一致している、若しくは、接点を結んだその中に配置することで、安定した把持（保持）状態を維持できるようにしている。そして、不図示の移動装置によってレーザ光軸Ｘ方向、レーザ光軸と直交するＹ方向及びＺ方向の３軸方向に移動可能になっている。
そして、半導体レーザ１ａからレーザ光Ｌａを射出し、観察系３７でレーザ光Ｌａのピント及び照射位置を測定する。観察系３７はＣＣＤカメラ等で構成され、レーザ光Ｌａの結像状態及び結像している位置を精度良く測定するものである。途中レーザ光Ｌａは、結像レンズ３４、３５を透過すると共に折り返しミラー３６で折り返される。一方、保持部材としての光学箱１１には、製品となる基準位置に結像レンズとしてのアナモフィックレンズ３が予め固定される。
【００２５】
次に、３軸調整方法について説明する。半導体レーザ１ａをリードピン側から支持する補強部材１６ａは、クランプ工具に把持される。この状態で、補強部材１６ａを移動させ
て該補強部材１６ａと共に半導体レーザ１ａをレーザ光軸Ｘ方向に移動し、半導体レーザ１ａから射出されアナモフィックレンズ３を透過した光が所定の位置の焦点距離でピント結像するように、アナモフィックレンズ３と半導体レーザ１ａの相対距離を調整する。さらに、補強部材１６ａを把持したクランプ工具がＹ方向及びＺ方向に移動することで、補強部材１６ａを移動させて該補強部材１６ａと共に半導体レーザ１ａを所定の照射位置にレーザ光Ｌａが照射するよう調整する。これら一連の３軸調整工程を実施した後には、半導体レーザ１ｃを用いて説明すると、光学箱１１が有する接着固定部３１ｃと半導体レーザ１ｃのステム部２１ｃの外周とを、紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤で接着固定する。半導体レーザのステム部と接着固定部との接着固定後は、クランプ工具は補強部材から取り外される。
【００２６】
ここで、３軸調整は、レーザ制御部１３ａがフレキシブル回路基板で構成されたレーザ接続部１４ａを介して半導体レーザ１ａのリードピンと電気的に接続された状態で行われる。このため、レーザ制御部１３ａとレーザ接続部１４ａの半導体レーザ１ａとの接着部分のレーザ光軸Ｘ方向の位置を異ならせるように配置することが可能となる。これにより、調整用工具の為のスペースや、半導体レーザ１ｃのステム部２１ｃと光学箱１１の接着固定部３１ｃ間の紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射するためのスペースを確保することが可能である。また、複数の半導体レーザが３軸調整によって各半導体レーザ間で相対位置ずれを生じたとしても、レーザ接続部が撓んで半導体レーザに追従して変形するので、他の調整部位の特性を狂わすこともない。
また、半導体レーザの調整は、半導体レーザ１ａと実際に搭載する製品基板であるレーザ制御部１３ａとをレーザ接続部１４ａを介して電気的に接続した状態で行うことが可能である。このため、例えば、調整時に半導体レーザ１ａを発光する際に通電しても、光学箱１１に確実にバックアップ保持されたレーザ制御部１３ａに工具プローブでコンタクト通電して発光制御できる。実際に走査光学装置に搭載される製品基板であるレーザ制御部１３ａによって発光制御して半導体レーザ１ａを３軸調整することで、走査光学装置に搭載されない他の基板を用いて発光制御して調整するよりも、精度良く調整することができる。これは、半導体レーザ１ａの発光状態（光量等）が実際に走査光学装置に搭載された時の半導体レーザ１ａの発光状態と略同じになるからである。
また、補強部材１６ａを設けたことにより、補強部材１６ａを保持して半導体レーザ１ａを３軸調整することが可能である。半導体レーザは一般的に外力や静電気に弱いが、このように補強部材を設けることで、半導体レーザ１ａに組立調整時や検査工程における外部応力を直接与えることがなく、外部応力が直接半導体レーザ１ａに加わることによる諸特性の悪化は無い。同時に、複数の部品が密接した狭いスペースや調整用工具による把持や調整に合わせて、半導体レーザ１ａを支持する補強部材１６ａの形状を任意に最適化することができる。したがって、補強部材１６ａの設計の自由度が広がり、例えば、半導体レーザ１ａを接着固定する際に紫外線が照射され紫外線硬化型接着剤の硬化収縮が発生した場合においても、確実にかつ精度良く半導体レーザ１ａを固定できる形状にすることができる。よって、信頼性の高い組立調整が可能になる。
また、補強部材１６ａは半導体レーザ１ａのステム部とは離れているリードピン先端側のレーザ接続部１４ａに接着固定されているので、半導体レーザ１ａを調整のために把持する部分と接着する部分が独立し、レーザ光軸Ｘ方向にクランプ工具や光照射等のスペースを確保しやすい。よって、このような密接した構造においても、半導体レーザ１ａのステム部の紫外線硬化型接着剤での接着固定も容易に可能となる。そして、スペースを有効利用した調整と固定の工程及び工具設計が可能になり、工程設計の自由度が広がると同時に作業性が向上する。したがって、調整する半導体レーザ１ａに対して調整用の部品を介在させることなく、生産性の高い組立と装置の小型化が実現可能となる。本実施例では、これら一連の組立工程を用いた組立方法によって、半導体レーザ１ａを調整するために必要とされていた半導体レーザ１ａのステム部の外周を狭持するようなレーザ支持部材を無くし、半導体レーザ１ａのステム部を光学箱１１に直接接着固定している。これにより、
複数の半導体レーザ間の距離を短く近接配置できるので、斜入射角度を狭めることが可能となる。よって、面倒れやピッチムラといった光学性能の悪化を低減すると同時に、装置全体の小型化を実現可能となる。このように、組立時における半導体レーザ１ａの位置調整が容易で安定した組立を実現可能となる。
【００２７】
なお、半導体レーザは走査光学装置に１つのみの単組搭載されるものでも、この調整と固定の方法が可能である。しかし、半導体レーザが走査光学装置に複数搭載されることが、より効果的である。加えて、半導体レーザの調整時のスペースが確保できれば、複数のレーザ駆動回路基板を一体化しても良い。なお、調整される半導体レーザに対する結像レンズは、アナモフィックレンズでなく、レーザ光を平行光化するコリメータレンズであってもよい。半導体レーザを保持する保持部材としては、光学箱だけでなく、保持されるアナモフィックレンズ若しくはコリメータレンズに対して、同様に保持される半導体レーザを調整する形態であれば、これらを一体に保持するホルダ部材であってもよい。また、レーザ接続部は全体がフレキシブル回路基板でなくともよく、レーザ接続部の一部、少なくとも半導体レーザの接続部位を含む範囲において、レーザ制御部と半導体レーザとの間に設けられるものでもよい。
【００２８】
＜実施例２＞
（半導体レーザの調整及び固定方法）
図６は実施例２に係る半導体レーザの調整部位を示す概略図である。同図において、実施例１と同一の部材には、同一符号を記している。なお、本実施例においても４つの半導体レーザの調整は同じであるため、半導体レーザ１ａを用いて説明する。フレキシブル回路基板で構成されたレーザ接続部１４ａの半導体レーザ１ａのリードピンの接続部分の周囲には、レーザ接続部１４ａを補強し且つ半導体レーザ１ａのリードピンを強固に支持するためのガラスエポキシ材で構成された補強部材１８ａが接着固定されている。補強部材１８ａは、半導体レーザ１ａを調整するにあたり治具であるクランプ工具でクランプ（把持）される為のガイド部１９ａと、光学箱１１に接着固定される為の固定部としての接着部２０ａと、を本体から外径方向に突出させて有している。補強部材１８ａの本体には、半導体レーザ１ａのリードピンが３本とも突出する中心孔が設けられ、中心孔の周りの部分がレーザ接続部１４ａに接着固定される。実施例１と同様な半導体レーザ１ａの調整工程が完了すると、補強部材１８ａが有する接着部２０ａは、光学箱１１が有する円筒形状部の端縁に形成された凹部としての接着固定部３２ａに紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤で接着固定される。ここで、補強部材１８ａが光学箱１１の円筒形状部の端面を覆い、半導体レーザ１ａは光学箱１１の円筒形状部内に配置される。このため、半導体レーザ１ａと光学箱１１の円筒形状部の内周に隙間が生じているが、補強部材１８ａが光学箱１１の円筒形状部の端面を覆っているので、レーザ光の漏れや外部からの塵埃の侵入による汚れ等を引き起こすことが防止可能である。
【００２９】
また、半導体レーザ１ａの調整は、半導体レーザ１ａをリードピン側から支持する補強部材１８ａを調整用工具で保持して調整する。その後、補強部材１８ａと光学箱１１とを接着する。さらに、この状態で半導体レーザ１ａを光学箱１１に直接接着固定することも可能で、そうすることで半導体レーザ１ａをより強固に光学箱１１で保持することが可能である。また、半導体レーザ１ａのステム部の外周を狭持するようなレーザ支持部材を必要とせず、複数の半導体レーザを用いる場合においても半導体レーザ間距離を近接化することができる。また、補強部材１８ａの接着部２０ａと、補強部材１８ａの本体のレーザ接続部１４ａとの接着固定部と、を各々の機能に応じて位置を分離している。よって、半導体レーザ１ａの調整や固定を行う際の治具配置や光照射のスペースを確保でき、このスペースを最大限に有効活用して、組立の効率化と同時に装置の小型化することが実現可能である。本実施例の構成は、特に、複数の半導体レーザを近接配置したような光学系で部品が密接した狭い空間である場合に、より効果を期待できる。また、補強部材１８ａが、
最小限のスペースで確実に半導体レーザ１ａを支持することで、密接した空間での多軸調整を可能にし、工具の複雑化や作業性の悪化を招くことがない。
【００３０】
なお、上記実施例では、最終的に半導体レーザを光学箱に保持するために、光学箱に固定される部材は実施例１では半導体レーザそのものであり、実施例２では補強部材であった。しかしながら、これに限られない。半導体レーザの調整後に、半導体レーザと補強部材とが一緒に光学箱に固定されるものであってもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…半導体レーザ、１４ａ，１４ｂ…レーザ接続部、１１…光学箱、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ…補強部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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