(57)【要約】【課題】光学系を備えた機器の取付け面に取付ける点状光源の発光点から光学系までの距離を従来よりも短縮可能な点状光源取付け装置を提供する。【解決手段】点状光源である半導体レーザ１の角度を調整するために第１保持具９，第２保持具１０に形成する球面部９ａ，１０ａに、機器の取付け面３ａに背反する側で摺接する曲率を持たせる。これにより、半導体レーザ１の発光点１ａを取付け面３ａの近傍に配置可能となる。【選択図】  図１
2004207410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を備えた機器の取付け面に点状光源を取付ける点状光源取付け装置であって、
前記点状光源を保持する第１保持具とこの第１保持具を保持して前記機器の取付け面に取付けられる第２保持具とからなり、
前記第１保持具は、前記点状光源を内部中央に保持する凹状の保持部の内周または外周に前記点状光源の発光点を曲率中心点とした凹状または凸状の球面部を有し、
前記第２保持具は、前記点状光源を内挿可能な筒状をなし、前記第１保持具の凹状または凸状の球面部に摺接する凸状または凹状の球面部を外周または内周に有し、前記機器の取付け面に一端面において固着され、前記球面部で前記点状光源を保持して所定の姿勢で固着される第１保持具を保持するように構成された
点状光源取付け装置。
【請求項２】
第１保持具に、第２保持具との摺接部の一部を露出させる切欠き部が形成された請求項１記載の点状光源取付け装置。
【請求項３】
第１保持具の切欠き部が点状光源の発光点に対して点対称に複数個形成された請求項２記載の点状光源取付け装置。
【請求項４】
点状光源が半導体レーザ装置である請求項１記載の点状光源取付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学系を備えた機器の取付け面に点状光源を取付けるための点状光源取付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
点状光源たる半導体レーザ装置（以下、半導体レーザという）の取付け装置として、カンシール型の半導体レーザを電器機器のピックアップボディーに取付けるようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この種の半導体レーザ取付け構造を図５に示す。半導体レーザ１からのレーザ光を導入するピックアップは、開口２が形成されたバレル３の内部に、前記レーザ光を光ディスク４に導くレンズ５（コリメートレンズ）と偏光ビームプリズム６と受光素子７とが配置されていて、半導体レーザ１からの出射光と光ディスク４の被照射面４ａで反射した戻り光とを偏光ビームプリズム６で分離し、戻り光の光強度信号を受光素子７で受信するようになっている。
【０００４】
レーザ光を被照射面４ａ上の所定の位置に照射するためには半導体レーザ１を取付け時に位置調整しておく必要がある。このため、半導体レーザ１をバレル３の取付け面３ａに取り付ける取付け装置８を、半導体レーザ１の発光点１ａを曲率中心点とした凸状の球面部２１ａが外周に形成された筒状の角度調整ホルダ２１と、この凸状の球面部２１ａに摺接する凹状の球面部２２ａを穴部内周に持ったＸＹプレート２２とで構成している。
【０００５】
そして、半導体レーザ１のｘｙ平面内での位置調整を、ｘｙプレート２２をバレル３の取付け面３ａに接触させつつ平行移動させることで行い、このｘｙ平面内での位置調整を終えた半導体レーザ１のｘ軸周り，ｙ軸周りの位置調整を、角度調整ホルダ２１をｘｙプレート２２に接触させつつ回転移動させることで行っている。
【０００６】
そして位置調整の終了後に、角度調整ホルダ２１とｘｙプレート２２とを第１接合レーザ光Ｌ１で溶接固定し、ｘｙプレート２２とバレル３とを第２接合レーザ光Ｌ２で溶接固定している。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−１３６５２３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような光学構成を実現するためには、半導体レーザ１の発光点１ａからレンズ３表面までの距離Ｄ１を、バレル３内に少なくとも偏光ビームプリズム６を挿入できるように長くとる必要があり、機器のより小型化が求められる現状ではこの距離Ｄ１を短縮することが望まれている。
【０００９】
しかし上記した従来の半導体レーザ取付け構造では、発光点１ａを曲率中心点とする曲面部２１ａを発光点１ａの前方に形成した角度調整ホルダ２１を用いているため、発光点１ａをバレル３の取付け面３ａ近傍に配置することはできず、またバレル３内に角度調整ホルダ２１の侵入分の空間を確保する必要があり、焦点距離がより短いレンズを用いる等によって半導体レーザ１の発光点１ａからレンズ３表面までの距離Ｄ１を短縮しようとしても幾何学的に限界がある。
【００１０】
本発明は上記問題を解決するもので、光学系を備えた機器に取付ける点状光源の発光点から光学系までの距離を従来よりも短縮可能な点状光源取付け装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、点状光源の角度を調整するために第１および第２の保持具に形成する球面部に、機器の取付け面に背反する側で摺接する曲率を持たせることで、点状光源の発光点を前記機器の取付け面近傍に配置可能としたものである。
【００１２】
すなわち本発明は、光学系を備えた機器の取付け面に点状光源を取付ける点状光源取付け装置であって、前記点状光源を保持する第１保持具とこの第１保持具を保持して前記機器の取付け面に取付けられる第２保持具とからなり、前記第１保持具は、前記点状光源を内部中央に保持する凹状の保持部の内周または外周に前記点状光源の発光点を曲率中心点とした凹状または凸状の球面部を有し、前記第２保持具は、前記点状光源を内挿可能な筒状をなし、前記第１保持具の凹状または凸状の球面部に摺接する凸状または凹状の球面部を外周または内周に有し、前記機器の取付け面に一端面において固着され、前記球面部で前記点状光源を保持して所定の姿勢で固着される第１保持具を保持するように構成されたことを特徴とする。
【００１３】
これにより、第１保持具に保持された点状光源を筒状の第２保持具に内挿して機器の取付け面近傍に配置することができ、第２保持具が機器内に侵入することもないので、点状光源の発光点から光学系までの距離を光学系に応じた短い距離に設定可能である。点状光源の位置調整は、機器の取付け面の適当位置に第２保持具を固着し、この第２保持具の球面部に対して第１保持具の球面部を摺動させることにより、第２保持具の固着時に位置決めした発光点位置を移動させることなく出射方向を調整できる。
【００１４】
第１保持具に、第２保持具との摺接部の一部を露出させる切欠き部を形成しておくのが好ましい。これにより、切欠き部を利用して少なくとも第１保持具と第２保持具を、また切欠き部の位置によっては第２保持具と機器の取付け面をも、接着剤塗布、溶接、半田づけなどの手法を容易に用いて固着することができる。
【００１５】
この第１保持具の切欠き部は点状光源の発光点に対して点対称に複数個形成しておくのが好ましい。これにより、第１保持具のアンバランスを除去して、固着時の位置ズレ要因をなくすことができる。
【００１６】
たとえば点状光源が半導体レーザ装置である時に、上記した点状光源取付け装置を使用して好適に取付けできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における点状光源取付け装置を光学系を備えた機器の一部とともに示した断面図である。
【００１８】
図示した機器は、先に図５を用いて説明した従来のものと同様の構成を有した光ピックアップであり、点状光源である半導体レーザ１からの出射光を導入する開口２が形成されたバレル３の内部に、前記出射光を光ディスク４に導くレンズ５（コリメートレンズ）と偏光ビームプリズム６と受光素子７とが配置されていて、半導体レーザ１からの出射光と光ディスク４の被照射面４ａで反射した戻り光とを偏光ビームプリズム６で分離し、戻り光の光強度信号を受光素子７で受信する。
【００１９】
点状光源取付け装置８は、半導体レーザ１を保持する第１保持具９と、この第１保持具９を保持しバレル３の開口２の周囲の平坦な取付け面３ａに取付けられる第２保持具１０とで構成されている。
【００２０】
第１保持具９は、半導体レーザ１を内部中央に保持するように凹状に形成されていて、その内周に半導体レーザ１の発光点１ａを曲率中心点とした凹状の球面部９ａを有している。９ｂは半導体レーザ１を外部の電源装置に接続するための穴部である。
【００２１】
第２保持具１０は、半導体レーザ１を内挿可能な筒状をなし、第１保持具９の凹状の球面部９ａに摺接する凸状の球面部１０ａを外周に有している。また、バレル３の取付け面３ａに取付けられる一端面１０ｂは平坦に形成され、取付け面３ａに背反して配置される他端に半導体レーザ１の基部が侵入可能な段部１０ｃが形成されている。そして一端面１０ｂにおいてバレル３の取付け面３ａに固着され、凸状の球面部１０ａにおいて、半導体レーザ１を保持して所定の姿勢で固着された第１保持具９を保持している。
【００２２】
なお、第２保持具１０を覆って配置されている第１保持具９には、図２に示すように、第２保持具１０の球面部１０ａとの摺接部の一部を露出させる切欠き部９ｃが、半導体レーザ１の発光点１ａに対して点対称に２個形成されている。
【００２３】
このような点状光源取付け装置８を用いたことで、図示したように半導体レーザ１の発光点１ａはバレル３の取付け面３ａの近傍に配置されており、第２保持具１０のバレル３内への侵入はない。（図中、半導体レーザ１、レンズ５、偏光ビームプリズム６は図５と同一縮尺で示している。）
半導体レーザ１の発光点１ａからレンズ５までの距離Ｄ１はレンズ５の焦点距離に依存するものであるが、半導体レーザ１，第２保持具１０が上記した配置となったため、図示したレンズ５に代えて焦点距離がより短いレンズを用いることで、半導体レーザ１の発光点１ａからレンズ５までの距離Ｄ１を短縮すること、それによる機器の小型化が可能である。図３はそのようにして機器が小型化された状態を示す（Ｄ２＜Ｄ１）。
【００２４】
以下、上記した点状光源取付け装置８によって機器の取付け面に半導体レーザ１を取付ける手順を詳細に説明する。
半導体レーザ１と第１保持具９とを予めレーザ接合、接着剤、カシメなどを用いる所定の方法で固定しておく。
【００２５】
そして、第１保持具９と第２保持具１０とを球面部９ａ，１０ａどうし嵌合させた状態でバレル３の取付け面３ａに配置する。このときには、図示しない把持具により第１保持具９を把持してｚ方向に適切な荷重をかけることで、バレル３の取付け面３ａと第１保持具９との間に第２保持具１０を挟み込む。
【００２６】
次いで把持具により第１保持具９にｘｙ方向に適切な荷重をかけて、第２保持具１０をバレル３の取付け面３ａに対して滑らせ、ｘｙ面内において平行移動させることで、第２保持具１０に嵌合した第１保持具９に固定された半導体レーザ１の発光点１ａをｘｙ方向の適切な位置に位置調整する。
【００２７】
そして、第２保持具１０と取付け面３ａとを少なくとも３箇所の固着部（固着領域）１１でレーザ溶接する。このときには、第１保持具９の上部（図１における紙面左側）に配置した図示しないレーザ光照射手段より、第１保持具９に形成された切欠き部９ｃの空隙を利用してレーザ光Ｌ２を照射する。なおこのとき、切欠き部９ｃは上記したように半導体レーザ１の発光点１ａに対して点対称に形成されているので、第１保持具９のアンバランスはなく、溶接時の位置ズレは生じにくい。
【００２８】
次に、把持具により第１保持具９を第２保持具１０に対して滑らせてｘ軸周り、ｙ軸周りに回転させることで、第１保持具９に固定された半導体レーザ１ａの姿勢を制御して、半導体レーザ１の発光点１ａをｘ軸周り、ｙ軸周りの適切な位置に位置調整する。そして、第１保持具９と第２保持具１０とを各切欠き部９ｃの両端部に設定された計４箇所の固着部１２でレーザ溶接する。このときにも、第１保持具９に形成された切欠き部９ｃの空隙を利用してレーザ光Ｌ１を照射する。
【００２９】
以上の順序で位置調整を行うことにより、第２保持具１０の固着時に位置決めした発光点１ａの位置変動量を最小限に抑制しつつ、出射方向の調整を自由に行うことができる。
【００３０】
２箇所の切欠き部９ｃが存在することで、第１保持具９と第２保持具１０との接触は円周上の全域ではなく、円周上の一部分、すなわち接触球面領域１３Ａ，接触球面領域１３Ｂとなるが、第１保持具９を第２保持具１０に対して滑らせる際の回転移動にはなんら支障はない。第１保持具９の球面部９ａ，第２保持具１０の球面部１０ａは、切欠き部９ｃの有無に関わらず半導体レーザ１を姿勢制御する構造として機能するのである。
【００３１】
上記においては、第２保持具１０とバレル３の取付け面３ａとを３箇所の固着部１１で固着したが、これに限定されない。ただし３箇所以上で固着するのが安定した取り付けに望ましい。第１保持具９と第２保持具１０とを各切欠き部９ｃの両端部、計４箇所の固着部１２で固着したが、これに限定されない。
【００３２】
また固着をレーザ溶接によって行ったが、接着剤塗布、半田つけ、スポット溶接などによって行ってもよい。レーザ溶接する場合は１箇所ずつ逐次に行ってもよいし、複数箇所同時に行ってもよい。レーザ溶接には、ヤグレーザ、タンサンガスレーザ、半導体レーザなどを用いることができる。アルミニウムどうしの固着にはヤグレーザが好適である。
【００３３】
ただし、固着の作業を第１保持具９，第２保持具１０の径方向における外側から行うことも可能であり、そのような作業を予定している場合には上記したような切欠き部９ｃは必ずしも必要ではない。
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における点状光源取付け装置を光学系を備えた機器とともに示した断面図である。
【００３４】
この実施の形態２の点状光源取付け装置８は上述した実施の形態１のものとほぼ同様の構成を有しているが、第１保持具９が、半導体レーザ１の発光点１ａを曲率中心点とした凸状の球面部９ｄを外周に有し、第２保持具１０が、第１保持具９の凸状の球面部９ｄに摺接する凹状の球面部１０ｄを内周に有した点が相違している。
【００３５】
このような点状光源取付け装置８によっても、第１保持具９に保持された半導体レーザ１の発光点１ａをバレル３の取付け面３ａの近傍に配置することができ、第２保持具１０のバレル３内への侵入もない。よって、実施の形態１で説明したのと同様にして、半導体レーザ１の発光点１ａとレンズ５との距離Ｄ１を図示したよりも短縮することが可能である。
【００３６】
第２保持具１０の固着時に位置決めした発光点１ａの位置変動量を最小限に抑制しつつ、出射方向の調整を自由に行えることも、実施の形態１と同様である。
ただし、第１保持具９，第２保持具１０の摺接部分は露出しているので、固着作業を容易にするために実施の形態１で設けた切欠き部９ｃは必ずしも必要ではない。
【００３７】
上記した実施の形態１、実施の形態２では、点状光源として半導体レーザ１を挙げ、この半導体レーザ１を取付ける対象機器として光ピックアップを挙げて説明したが、光通信用デバイスなどにも適用可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、点状光源の角度を調整するために第１および第２の保持具に形成する球面部に、機器の取付け面に背反する側で摺接する曲率を持たせることにより、点状光源の発光点を前記機器の取付け面近傍に配置することが可能となり、点状光源の発光点から光学系までの距離を従来装置より短縮することが可能となった。点状光源の発光点の位置変動量を最小限に抑制しつつ出射方向の調整を自由に行えるのは従来装置と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における点状光源取付け装置を光学系を備えた機器とともに示した断面図
【図２】図１の点状光源取付け装置の正面図
【図３】図１の点状光源取付け装置により可能になる機器の小型化を説明する断面図
【図４】本発明の実施の形態２における点状光源取付け装置を光学系を備えた機器とともに示した断面図
【図５】従来の点状光源取付け装置を光学系を備えた機器とともに示した断面図
【符号の説明】
１    半導体レーザ（点状光源）
1a    発光点
３    バレル
3a    取付け面
５    コリメータレンズ
８    点状光源取付け装置
９    第１保持具
9a    球面部
9c    切欠き部
10    第２保持具
10a   球面部
11,12 固着部
【図１】
2004207410.tif 000003
【図２】
2004207410.tif 000004
【図３】
2004207410.tif 000005
【図４】
2004207410.tif 000006
【図５】
2004207410.tif 000007