(57)【要約】【課題】装置の小型化を図ることができると共に、コリメータレンズの位置調整を容易に行うことができる光源装置を提供する。【解決手段】光走査装置に用いられる光源装置１。レーザダイオード２は、ビームＢを放射する。回路基板３２は、レーザダイオード２を駆動する。光源ホルダ３４は、レーザダイオード２及び回路基板３２を保持する。コリメータレンズ７は、ビームＢを集光する。ベース台３０は、コリメータレンズ７を保持する。雄ねじ３６ａ，３６ｂは、取り付け部３４ａ，３４ｂを介して取り付け腕部３０ａ，３０ｂに取り付けられることにより、ベース台３０と光源ホルダ３４とを固定している。取り付け腕部３０ａ，３０ｂは、取り付け部３４ａ，３４ｂと回路基板３２との間に位置している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光走査装置に用いられる光源装置において、
ビームを放射する光源と、
前記光源を駆動する回路基板と、
前記光源及び前記回路基板を保持する第１のホルダと、
前記ビームを集光するコリメータレンズと、
前記コリメータレンズを保持する第２のホルダと、
前記第１のホルダを介して前記第２のホルダに取り付けられることにより、該第１のホルダと該第２のホルダとを固定している固定部材と、
を備え、
前記第２のホルダは、前記第１のホルダと該第２のホルダとが接合している部分において、該第１のホルダと前記回路基板との間に位置していること、
を特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記第２のホルダには、雌ねじが形成されており、
前記固定部材は、雄ねじであって、かつ、前記第１のホルダを挟んで前記雌ねじに螺合していること、
を特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第１のホルダと前記第２のホルダとが接合する部分において、該第１のホルダと前記回路基板との間に、該回路基板と平行な方向から該第２のホルダが挿入されていること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の光源装置。
【請求項４】
前記回路基板は、前記コリメータレンズを通過した前記ビームと平行に配置されていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置に関し、より特定的には、光走査装置に用いられる光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光源装置として、例えば、特許文献１に記載のマルチビーム光源装置が知られている。該マルチビーム光源装置は、光学箱、半導体レーザ、レーザホルダ及び駆動基板を備えている。半導体レーザは、レーザホルダに固定されていると共に、駆動基板に接続されている。駆動基板は、レーザホルダに対してビス止めされており、レーザホルダは、光学箱に対してビス止めされている。これにより、光学箱、レーザホルダ、駆動基板の順に並んでいる。
【０００３】
前記マルチビーム光学装置では、以下に説明するように、光学箱に雌ねじが形成されているため、ビス止めの際に半導体レーザの位置がずれにくい。より詳細には、例えば、光学箱ではなく、レーザホルダに雌ねじが形成されている場合には、光学箱は、ビスによりレーザホルダに押さえつけられることにより、該レーザホルダに取り付けられていることになる。したがって、光学箱をレーザホルダに対してビス止めする際には、光学箱のビス孔を介して、レーザホルダの雌ねじにビスを螺合させる。この際、レーザホルダには、ビスの先端が衝突して衝撃が加わったり、ビスの回転時における力が加わったりするため、レーザホルダの位置がずれてしまうおそれがある。
【０００４】
一方、前記マルチビーム光学装置では、レーザホルダがビスにより光学箱に押さえつけられることにより、該光学箱に取り付けられている。したがって、レーザホルダを光学箱に対してビス止めする際には、レーザホルダを光学箱に位置合わせした状態で該レーザホルダを保持し、レーザホルダのビス孔を介して、光学箱の雌ねじにビスを螺合させる。この際、光学箱には、ビスの先端が衝突して衝撃が加わったり、ビスの回転時における力が加わったりする。ところが、光学箱は、本体もしくは調整装置に対して固定されているため、衝撃や力が加わったとしても、ずれは発生しない。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のマルチビーム光学装置では、以下に説明するように、駆動基板に逃げ孔を形成する必要があり、光源駆動用ＩＣや配線の配置の自由度が低くなるという問題がある。より詳細には、半導体レーザは、ノイズ低減の観点から、配線などを介することなく、駆動基板に直接に接続されていることが好ましい。このように、駆動基板に直接に半導体レーザが取り付けられると、レーザホルダと駆動基板とが僅かな隙間を介して、平行に並んでしまう。そのため、レーザホルダと光学箱とをビス止めするスペースがなくなってしまう。そこで、特許文献１に記載のマルチビーム光学装置のように、駆動基板に逃げ孔を形成して、該逃げ孔を介して、レーザホルダと光学箱とをビス止めする必要がある。
【０００６】
ところが、駆動基板に逃げ孔を形成した場合、該逃げ孔には光源駆動用ＩＣや配線を設けることができないので、光源駆動用ＩＣや配線の配置の自由度が低くなってしまう。
【特許文献１】特開平１０−３１９３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、光源ホルダをベース台に取り付ける際にずれが発生しにくく、かつ、レーザダイオードの回路基板を高い自由度で設計できる光源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態に係る光源装置は、光走査装置に用いられる光源装置において、ビームを放射する光源と、前記光源を駆動する回路基板と、前記光源及び前記回路基板を保持する第１のホルダと、前記ビームを集光するコリメータレンズと、前記コリメータレンズを保持する第２のホルダと、前記第１のホルダを介して前記第２のホルダに取り付けられることにより、該第１のホルダと該第２のホルダとを固定している固定部材と、を備え、前記第２のホルダは、前記第１のホルダと該第２のホルダとが接合している部分において、該第１のホルダと前記回路基板との間に位置していること、を特徴とする。
【０００９】
前記光源装置では、第１のホルダを第２のホルダに取り付ける際にずれが発生しにくく、かつ、光源の回路基板を高い自由度で設計できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る光源装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１１】
（光走査装置の概要）
まず、本発明に係る光源装置が適用された光走査装置の概要について図面を参照しながら説明する。図１は、光走査装置の概要を示した構成図である。図１において、光走査装置は、概略、光源装置１と、シリンドリカルレンズ１１とポリゴンミラー１２と３枚のｆθレンズ１３，１４，１５及びシリンドリカルレンズ１６と、平面ミラー１７とで構成される。
【００１２】
光源装置１は、ビームＢを放射する光源としてのレーザダイオード２と、ビームＢの光路を折り曲げるミラー５と、集光手段としてのコリメータレンズ７とからなる。レーザダイオード２から放射されたビームＢは、ミラー５で反射されて光路が９０度折り曲げられ、更に、コリメータレンズ７によって平行光（又は収束光）に集光される。
【００１３】
コリメータレンズ７を通過したビームＢは、シリンドリカルレンズ１１を介してポリゴンミラー１２に到達する。シリンドリカルレンズ１１はビームＢをポリゴンミラー１２の反射面近傍に主走査方向に長い線状に集光する。ポリゴンミラー１２は矢印ａ方向に一定角速度で回転駆動される。ビームＢはポリゴンミラー１２の回転に基づいて各反射面で等角速度に偏向走査され、ｆθレンズ１３，１４，１５及びシリンドリカルレンズ１６を透過し、平面ミラー１７で下方に反射される。その後、ビームＢは感光体ドラム２５上で結像すると共に、矢印ｂ方向に走査する。
【００１４】
ｆθレンズ１３，１４，１５はポリゴンミラー１２で等角速度に偏向されたビームＢを感光体ドラム２５上での主走査速度を等速に補正（歪曲収差補正）する機能を有している。シリンドリカルレンズ１６は前記シリンドリカルレンズ１１と同様に副走査方向にのみパワーを有し、二つのシリンドリカルレンズ１１，１６が協働してポリゴンミラー１２の面倒れ誤差を補正する。
【００１５】
感光体ドラム２５は矢印ｃ方向に一定速度で回転駆動され、ポリゴンミラー１２及びｆθレンズ１３，１４，１５による矢印ｂ方向への主走査と、感光体ドラム２５の矢印ｃ方向への副走査によって感光体ドラム２５上に画像（静電潜像）が書き込まれる。
【００１６】
（光源装置の構成）
次に、光源装置１の構造について図面を参照しながら説明する。図２ないし図４は、光源装置１の構成図である。より詳細には、図２（ａ）は、光源装置１の正面図であり、図２（ｂ）は、光源装置１の側面図である。図３は、光源装置１の上面図であり、図４は、光源装置１の下面図である。なお、以下の説明でｘ軸方向とはコリメータレンズ７を通過したビームＢの光軸に対して平行な方向、ｙ軸方向とはｘ軸方向に対して水平面上で直交する方向、ｚ軸方向とは、レーザダイオード２が放射したビームＢの光軸に対して平行な方向をいう。
【００１７】
光源装置１は、レーザダイオード２、ミラー５、コリメータレンズ７、ベース台３０、回路基板３２、光源ホルダ３４、雄ねじ３６ａ，３６ｂ、鏡胴３８及び板ばね４０を備えている。レーザダイオード２、ミラー５及びコリメータレンズ７については、既に説明を行ったので、これ以上の説明を省略する。
【００１８】
回路基板３２は、レーザダイオード２が電気的に接続されており、レーザダイオード２を駆動させるための回路である。該回路基板３２は、レーザダイオード２が放射するビームＢの光軸と垂直（すなわち、ｘ軸方向及びｙ軸方向に平行）となるように配置されている。また、該回路基板３２には、光源ホルダ３４を取り付けるための孔ｈｃ，ｈｄ，ｈｅが形成されている。
【００１９】
光源ホルダ３４は、レーザダイオード２及び回路基板３２を保持するためのホルダであり、金属板を折り曲げて作製される。光源ホルダ３４は、回路基板３２と平行となるように、該回路基板３２に取り付けられている。より具体的には、光源ホルダ３４は、ｘｙ平面に対して垂直に折り曲げられて形成された取り付け部３４ｃ，３４ｄ，３４ｅを有している。光源ホルダ３４は、該取り付け部３４ｃ，３４ｄ，３４ｅが、回路基板３２に形成された孔ｈｃ，ｈｄ，ｈｅに挿入されることにより、回路基板３２に対して平行となるように該回路基板３２に取り付けられている。その結果、レーザダイオード２が放射したビームＢの光軸は、光源ホルダ３４に対して垂直となっている。
【００２０】
また、光源ホルダ３４は、図２ないし図４に示すように、ｙ軸方向の正方向及び負方向の両方に張り出した取り付け部３４ａ，３４ｂを有している。該取り付け部３４ａ，３４ｂには、雄ねじ３６ａ，３６ｂを通すための孔が形成されている。
【００２１】
鏡胴３８は、コリメータレンズ７を保持するホルダであり、円筒形状を有している。
【００２２】
ベース台３０は、ミラー５、光源ホルダ３４及び鏡胴３８を保持するホルダであり、例えば、鋳造法により作製された台である。ベース台３０は、図２（ｂ）に示すように、ｚ軸方向に延在し、かつ、その先端においてｘ軸方向に折れ曲がって延在している取り付け腕部３０ａ，３０ｂを有している。雄ねじ３６ａ，３６ｂは、取り付け部３４ａ，３４ｂを介して取り付け腕部３０ａ，３０ｂに取り付けられることにより、取り付け部３４ａ，３４ｂと取り付け腕部３０ａ，３０ｂとを固定している。
【００２３】
より詳細には、図２（ｂ）において、取り付け腕部３０ａ，３０ｂのｚ軸方向の下側には、ｚ軸方向に延在する雌ねじ（図２には図示せず）が形成されている。光源ホルダ３４の取り付け部３４ａ，３４ｂが取り付け腕部３０ａ，３０ｂのｚ軸方向の下側に配置され、雄ねじ３６ａ，３６ｂが、取り付け部３４ａ，３４ｂを挟んでｚ軸方向の下側から雌ねじに螺合する。これにより、光源ホルダ３４が、ベース台３０上に固定されると共に、レーザダイオード２及び回路基板３２も、ベース台３０上に固定される。更に、ベース台３０の取り付け腕部３０ａ，３０ｂはそれぞれ、取り付け部３４ａ，３４ｂとの取り付け腕部３０ａ，３０ｂとが接合している部分において、取り付け部３４ａ，３４ｂと回路基板３２との間に位置するようになる。
【００２４】
また、ベース台３０において、レーザダイオード２のｚ軸方向の下側には、ミラー５が取り付けられている。ミラー５は、図２（ｂ）において、ｚ軸方向の上側から入射してきたビームＢをｘ軸方向に反射する必要があるので、ｙ軸を中心としてｘｙ平面から４５度回転させた状態でベース台３０に取り付けられている。
【００２５】
鏡胴３８は、図２（ｂ）に示すように、ミラー５に対してｘ軸方向の左側においてベース台３０に取り付けられている。より詳細には、ベース台３０には、図４に示すように、ｘ軸方向に延在し、かつ、ｚ軸方向の負方向側を向いている取り付け溝３０ｃが形成されている。鏡胴３８は、図２（ａ）に示すように、回路基板３２側（すなわち、ｚ軸方向の上側）が取り付け溝３０ｃに接触するようにベース台３０に取り付けられている。そして、板ばね４０は、一端がベース台３０に取り付けられ、他端が鏡胴３８に接触することにより、該鏡胴３８を取り付け溝３０ｃに押さえつけている。
【００２６】
光源装置１によれば、以下に説明するように、光源ホルダ３４をベース台３０に取り付ける際にずれが発生しにくく、かつ、レーザダイオード２の回路基板３２を高い自由度で設計できる。
【００２７】
より詳細には、特許文献１に記載のマルチビーム光学装置では、光学箱に雌ねじが形成されているので、ビス止めの際に半導体レーザの位置がずれにくい。しかしながら、特許文献１に記載のマルチビーム光学装置では、駆動基板に逃げ孔を形成する必要があり、光源駆動用ＩＣや配線の配置の自由度が低くなるという問題がある。半導体レーザは、ノイズ低減の観点から、配線などを介することなく、駆動基板に直接に接続されていることが好ましい。このように、駆動基板に直接に半導体レーザが取り付けられると、レーザホルダと駆動基板とが僅かな隙間を介して、平行に並んでしまう。そのため、レーザホルダと光学箱とをビス止めするスペースがなくなってしまう。そこで、特許文献１に記載のマルチビーム光学装置のように、駆動基板に逃げ孔を形成して、該逃げ孔を介して、レーザホルダと光学箱とをビス止めする必要がある。このような逃げ孔は、駆動基板の設計の自由度が低くなる原因となっていた。
【００２８】
一方、光源装置１では、ベース台３０の取り付け腕部３０ａ，３０ｂはそれぞれ、光源ホルダ３４の取り付け部３４ａ，３４ｂと回路基板３２との間に位置するようになる。すなわち、取り付け腕部３０ａ，３０ｂと取り付け部３４ａ，３４ｂとの接合部において、光源ホルダ３４、ベース台３０、回路基板３２の順に並ぶようになる。その結果、回路基板３２に孔を空けることなく、ベース台３０に雌ねじを形成して、光源ホルダ３４を介して雄ねじ３６ａ，３６ｂをベース台３０の雌ねじに螺合させることができる。したがって、光源装置１では、光源ホルダ３４をベース台３０に取り付ける際にずれが発生しにくく、かつ、レーザダイオード２の回路基板３２を高い自由度で設計できる。これにより、例えば、ノイズ低減のために、レーザダイオード２の駆動用ＩＣをレーザダイオード２の近傍に配置することができるようになる。
【００２９】
また、光源装置１では、以下に説明するように、雄ねじ３６ａ，３６ｂが取り付けられる雌ねじの形成が容易である。より詳細には、光源装置１では、ベース台３０に雌ねじが形成されている。該ベース台３０は、光源ホルダ３４やミラー５等が取り付けられると共に、光走査装置に固定される部材であるので、光源ホルダ３４に比べて大きくかつ丈夫に形成されている。したがって、金属板が折り曲げて形成される光源ホルダ３４よりも、光源装置１の方が、雌ねじを形成することが容易である。
【００３０】
次に、光源ホルダ３４のベース台３０への取り付け動作について図面を参照しながら説明する。図５は、光源ホルダ３４がベース台３０に取り付けられる前の状態の光源装置１の構成図である。図５（ａ）は、側面図であり、図５（ｂ）は、下面図である。
【００３１】
図５（ａ）に示すように、ｘ軸方向の負方向から正方向へと光源ホルダ３４を平行移動させて、取り付け部３４ａ，３４ｂと回路基板３２との間に、取り付け腕部３０ａ，３０ｂを挿入する。これにより、取り付け部３４ａ，３４ｂはそれぞれ、取り付け腕部３０ａ，３０ｂに接触するようになる。この後、図５（ａ）のｚ軸方向の下側から雄ねじ３６ａ，３６ｂを取り付けて、ベース台３０に対して光源ホルダ３４を固定する。これにより、光源ホルダ３４がベース台３０に取り付けられる。
【００３２】
ところで、光源ホルダ３４のベース台３０への取り付け時には、図５（ａ）に示すように、取り付け腕部３０ａ，３０ｂが、回路基板３２に近接した状態で、回路基板３２の主面上を相対移動する。したがって、図５（ｂ）に示すように、光源ホルダ３４のベース台３０への取り付け時に、回路基板３２において、取り付け腕部３０ａ，３０ｂが通過する領域αに実装されている電子部品の平均高さは、その他の領域に実装されている電子部品の平均高さよりも低いことが好ましい。以下に詳しく説明する。
【００３３】
レーザダイオード２は、ノイズによる影響を低減するために、回路基板３２に対して直接に実装されることが好ましい。故に、レーザダイオード２と回路基板３２との距離は、レーザダイオード２の端子の長さに依存しており、比較的小さいものとなる。そのため、図５（ｂ）に示すレーザダイオード２を保持する光源ホルダ３４と回路基板３２との距離も、比較的小さくなる。
【００３４】
ここで、取り付け腕部３０ａ，３０ｂは、回路基板３２上を平行移動しながら、回路基板３２と取り付け部３４ａ，３４ｂとの間に挿入される。この際、回路基板３２と取り付け部３４ａ，３４ｂとの距離は比較的小さいので、取り付け腕部３０ａ，３０ｂは、回路基板３２の比較的近くを相対移動することになる。そのため、回路基板３２の領域αに比較的高い電子部品が実装されていると、回路基板３２に電子部品が衝突してしまう。
【００３５】
そこで、光源装置１では、図５（ｂ）に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、取り付け部３４ａ，３４ｂからｘ軸方向の正方向側の回路基板３２上の領域αに実装されている電子部品の平均高さを、その他の領域に実装されている電子部品の平均高さよりも低くしている。これにより、光源ホルダ３４のベース台３０への取り付け時に、取り付け腕部３０ａ，３０ｂが回路基板３２上の電子部品と衝突することが防止される。
【００３６】
（その他の実施形態）
なお、本発明の実施形態に係る光源装置は、前記光源装置１に限られない。したがって、該光源装置１は、その要旨の範囲内において適宜変更可能である。図６は、その他の実施形態に係る光源装置１ａの構成図である。図６（ａ）は、光源装置１ａの正面図であり、図６（ｂ）は、光源装置１ａの側面図である。
【００３７】
図２に示した光源装置１では、回路基板３２は、ベース台３０の上側に設けられているが、回路基板３２の取り付け位置はこれに限らない。例えば、図５に示すように、ｘ軸方向の負方向側に回路基板３２が設けられていてもよい。この場合、ビームＢの光路を折り曲げる必要がないので、ミラー５は不要である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】光走査装置の概要を示した構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る光源装置の構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光源装置の構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る光源装置の構成図である。
【図５】光源ホルダがベース台に取り付けられる前の状態の光源装置の構成図である。
【図６】その他の実施形態に係る光源装置の構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１，１ａ  光源装置
２ レーザダイオード
５ ミラー
７ コリメータレンズ
１１  シリンドリカルレンズ
３０  ベース台
３０ａ，３０ｂ  取り付け腕部
３０ｃ  取り付け溝
３２  回路基板
３４  光源ホルダ
３４ａ〜３４ｅ  取り付け部
３６ａ，３６ｂ  雄ねじ
３８  鏡胴
【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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