JP5062219B2 - Mounting structure of light source device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体レーザーチップ等を光源とする光源装置を光走査装置に取り付けるための光源装置の取付構造に関する。   The present invention relates to a light source device mounting structure for mounting a light source device using a semiconductor laser chip or the like as a light source to an optical scanning device.

近年、画像形成装置としては、レーザープリンター等のレーザー光を作像プロセスに用いるものが普及しており、この種の画像形成装置では、感光材料や感光体等の像担持体上をレーザー光により走査して、像担持体上に画像（潜像）を形成するために光走査装置が多く用いられている。また、このような画像形成装置では、画像形成の高速化に対する強い要求があり、これを実現するために手段として、例えば、複数本のレーザー光により像担持体を同時に走査して画像を形成する方法、所謂、マルチビーム化が採用されている。このマルチビーム化を達成する手段としては、特許文献１に開示されているものがあり、この公報には、１個の半導体レーザーチップ上に複数の発光部が容易に配列できる面発光型レーザー（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser-Diode）を光源とするレーザー走査装置が示されている。   In recent years, an image forming apparatus using a laser beam such as a laser printer for an image forming process has become widespread. In this type of image forming apparatus, an image carrier such as a photosensitive material or a photoconductor is irradiated with a laser beam. An optical scanning device is often used to form an image (latent image) on an image carrier by scanning. In addition, such an image forming apparatus has a strong demand for speeding up image formation. As a means for realizing this, for example, an image carrier is simultaneously scanned with a plurality of laser beams to form an image. A so-called multi-beam method is employed. As means for achieving this multi-beam, there is one disclosed in Patent Document 1, which discloses a surface-emitting laser (in which a plurality of light emitting portions can be easily arranged on one semiconductor laser chip ( A laser scanning device using a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser-Diode) as a light source is shown.

上記のようなレーザー走査装置では、半導体レーザーチップが実装された半導体レーザー装置が結像光学系及び偏向器が搭載された支持構造体に取り付けられ、この半導体レーザー装置から出射されたレーザー光が結像光学系及び偏向器により像担持体上にビームスポットとして結像すると共に像担持体上を走査する。このレーザー走査装置では、半導体レーザーチップから出射される光束の方向（光軸方向）が結像光学系の光学特性に影響を与えるため、半導体レーザーチップの結像光学系に対する相対的な位置調整がミクロン単位の精度で行われる。   In the laser scanning device as described above, a semiconductor laser device on which a semiconductor laser chip is mounted is attached to a support structure on which an imaging optical system and a deflector are mounted, and laser light emitted from the semiconductor laser device is coupled. An image optical system and a deflector form an image as a beam spot on the image carrier and scan the image carrier. In this laser scanning device, since the direction of the light beam emitted from the semiconductor laser chip (optical axis direction) affects the optical characteristics of the imaging optical system, the relative position adjustment of the semiconductor laser chip with respect to the imaging optical system can be performed. Performed with micron precision.

また、上記のようなレーザー走査装置に光源として用いられる従来の半導体レーザーとしては、例えば、特許文献２に開示されているものがある。この半導体レーザー１４０には、図１６に示されるように、円板状のステム１４２の表面側中央部にブロック状の支持台１４４が固着されており、この支持台１４４の一側面には、ヒートシンク１４６を介して端面発光型の半導体レーザーチップ（以下、「ＬＤ」とい。）１４８が取り付けられている。またステム１４２の表面部には、ＬＤ１４８に正対するように光量モニター用のフォトダイオード（以下、「ＭＰＤ」という。）１５０が固着されている。半導体レーザー１４０には、ステム１４２の表面部を覆うようにキャップ１５２が設けられ、このキャップ１５２の頂面中央部にはレーザー光Ｂが透過する窓部１５４が開口している。半導体レーザー１４０には、ステム１４２を貫通するように複数本の電極端子１５６が設けられており、これらの電極端子１５６には、ボンディングワイヤ１５８によりステム１４２上のＬＤ１４８、ＭＰＤ１５０等の電子部品が結線されている。これにより、ＬＤ１４８、ＭＰＤ１５０等の電子部品は、ボンディングワイヤ１５８及び電極端子１５６を介して駆動制御回路（図示省略）に接続される。   Further, as a conventional semiconductor laser used as a light source in the laser scanning device as described above, for example, there is one disclosed in Patent Document 2. As shown in FIG. 16, a block-shaped support table 144 is fixed to the semiconductor laser 140 at the center of the surface side of the disk-shaped stem 142, and a heat sink is attached to one side surface of the support table 144. An edge-emitting semiconductor laser chip (hereinafter referred to as “LD”) 148 is attached via 146. Further, a light quantity monitoring photodiode (hereinafter referred to as “MPD”) 150 is fixed to the surface portion of the stem 142 so as to face the LD 148. The semiconductor laser 140 is provided with a cap 152 so as to cover the surface portion of the stem 142, and a window portion 154 through which the laser beam B passes is opened at the center of the top surface of the cap 152. The semiconductor laser 140 is provided with a plurality of electrode terminals 156 so as to penetrate the stem 142, and electronic components such as LD 148 and MPD 150 on the stem 142 are connected to these electrode terminals 156 by bonding wires 158. Has been. Thus, electronic components such as LD 148 and MPD 150 are connected to the drive control circuit (not shown) via the bonding wires 158 and the electrode terminals 156.

上記のように構成された半導体レーザー１４０をレーザー走査装置に取り付ける際には、先ず、半導体レーザー１４０をステム１４２の裏面部を基準面として回路基板（図示省略）上に固定した後、この半導体レーザー１４０をレーザー走査装置へ取り付けるためのホルダ部材（図示省略）内へ圧入固定する。このホルダ部材にはレーザー走査装置への取付時に基準なる突当面が設けられ、またレーザー走査装置における半導体レーザー１４０が取り付けられる光源取付部にも基準となる取付面が設けられている。半導体レーザー１４０を保持したホルダ部材は、その突当面を取付面へ当接させた状態でビス等により光源取付部へ固定される。   When the semiconductor laser 140 configured as described above is attached to a laser scanning device, the semiconductor laser 140 is first fixed on a circuit board (not shown) with the back surface of the stem 142 as a reference surface, and then the semiconductor laser 140 is fixed. 140 is press-fitted and fixed into a holder member (not shown) for attaching to the laser scanning device. This holder member is provided with a reference abutment surface when attached to the laser scanning device, and a light source attachment portion to which the semiconductor laser 140 in the laser scanning device is attached is provided with a reference attachment surface. The holder member holding the semiconductor laser 140 is fixed to the light source mounting portion with a screw or the like with its abutting surface in contact with the mounting surface.

また、光走査装置の光源取付部に半導体レーザーを取り付けるための半導体レーザーの取付構造としては、例えば、特許文献３や特許文献４に開示されているものもある。この特許文献３及び特許文献４に開示されている半導体レーザーの取付構造では、半導体レーザーを保持したホルダ部材の基準面（光源側基準面）を光源取付部の基準面（取付基準面）に当接させた状態で、半導体レーザーから出射されるレーザーの光軸方向及び光軸直角方向に沿った光軸位置を調整した後、ホルダ部材の貫通穴に挿通された固定ネジを光源取付部に穿設されたネジ穴に捻じ込むことで、ホルダ部材を介して半導体レーザーを光源取付部へ固定している。ここで、ホルダ部材の光源側基準面と光源取付部の取付基準面とは、半導体レーザーから出射されるレーザー光の光軸に直交する平面となるように加工されている。   Moreover, as a semiconductor laser mounting structure for mounting a semiconductor laser to a light source mounting portion of an optical scanning device, for example, there are those disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4. In the semiconductor laser mounting structures disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4, the reference surface (light source side reference surface) of the holder member holding the semiconductor laser is in contact with the reference surface (mounting reference surface) of the light source mounting portion. After adjusting the optical axis position along the optical axis direction of the laser emitted from the semiconductor laser and the direction perpendicular to the optical axis, the fixing screw inserted through the through hole of the holder member is drilled in the light source mounting portion. The semiconductor laser is fixed to the light source mounting portion via the holder member by being screwed into the provided screw hole. Here, the light source side reference surface of the holder member and the attachment reference surface of the light source attachment portion are processed so as to be a plane orthogonal to the optical axis of the laser light emitted from the semiconductor laser.

特開平５−２９４００５号公報（第５頁、第1図）Japanese Patent Laid-Open No. 5-294005 (page 5, FIG. 1) 特開平９−１０２６５０号公報（第２頁、第２３図）JP-A-9-102650 (2nd page, FIG. 23) 特開平５−２９７３０３号公報（第４−５頁、第４図）JP-A-5-297303 (page 4-5, FIG. 4) 特開平７−１６８１０９号公報（第４頁、第２図）JP 7-168109 A (page 4, FIG. 2)

レーザー走査装置においては、レーザー光源によるレーザー光の出射位置が光軸方向（深度方向）に沿った所定の位置に対して前後すると、その誤差が感光体上では数百倍に拡大して感光体表面に対するレーザー光の焦点位置の誤差（以下、「フォーカス差」という）として現れ、すなわち、結像光学系の縦倍率に応じて拡大されたフォーカス差が生じる。具体的は、例えば、感光体上でのビーム径を５０μｍ、焦点深度を４ｍｍ、像面湾曲を２ｍｍとした場合、許容できる深度方向のフォーカス差は２ｍｍとなる。このとき、レーザー走査装置における縦倍率を２００倍とすると、許容できるレーザー光源における出射位置の光軸方向の差は１０μｍ以下となる。   In a laser scanning device, when the laser light emission position by a laser light source is moved back and forth with respect to a predetermined position along the optical axis direction (depth direction), the error is enlarged several hundred times on the photosensitive member. It appears as an error in the focal position of the laser beam with respect to the surface (hereinafter referred to as “focus difference”), that is, an enlarged focus difference is generated according to the longitudinal magnification of the imaging optical system. Specifically, for example, if the beam diameter on the photoconductor is 50 μm, the depth of focus is 4 mm, and the curvature of field is 2 mm, the allowable focus difference in the depth direction is 2 mm. At this time, if the vertical magnification in the laser scanning device is 200 times, the difference in the optical axis direction of the emission position in the allowable laser light source is 10 μm or less.

上記の関係を２個の発光点間隔が１４μｍの２ビームレーザーアレイを光源とする半導体レーザー装置に当てはめると、２個の発光点の深度方向に沿った位置差に対応する光源の傾きは３５°まで許容される。これに対し、発光点の数が数個から数十個になるマルチビームアレイを光源とする半導体レーザー装置においては、例えば、レーザーアレイにおける両端の発光点の間隔が２００μｍであると、発光点間の深度方向に沿った誤差を１０μｍ以下とするためには、光源の傾きは２．５°以下にしなければならない。   When the above relationship is applied to a semiconductor laser device using a two-beam laser array having a light emitting point interval of 14 μm as a light source, the inclination of the light source corresponding to the positional difference along the depth direction of the two light emitting points is 35 °. Is allowed up to. On the other hand, in a semiconductor laser device using a multi-beam array having several to several tens of light emitting points as a light source, for example, when the distance between the light emitting points at both ends of the laser array is 200 μm, In order to make the error along the depth direction of 10 μm or less, the inclination of the light source must be 2.5 ° or less.

しかしながら、図１６に示される半導体レーザー１４０では、ＬＤ１４８が支持台１４４の一側面（取付面）にヒートシンク１４６を介して固定されている構造であることから、前記取付面に直交する方向をＹ方向、結像光学系の光軸方向をＺ方向、これらのＹ及びＺ方向に直交する方向をＸ方向とした場合、ＬＤ１４８のＹ−Ｚ平面に沿った傾き誤差については、取付面を基準としてＬＤ１４８を支持台１４４へ取り付けることで、十分に小さくすることができるが、ＬＤ１４８のＺ−Ｘ平面に沿った傾き誤差については、基準となる面が存在しないことから、ＬＤ１４８を支持台１４４へ取り付ける際に大きくなり易い。このような問題は、図１６に示されるような半導体レーザー装置に、光源として面発光型のＬＤを用いた場合にも同様に生じ得る。   However, in the semiconductor laser 140 shown in FIG. 16, since the LD 148 is fixed to one side surface (mounting surface) of the support base 144 via the heat sink 146, the direction orthogonal to the mounting surface is the Y direction. When the optical axis direction of the imaging optical system is the Z direction and the direction orthogonal to the Y and Z directions is the X direction, the tilt error along the YZ plane of the LD 148 is determined with reference to the mounting surface. Can be made sufficiently small by attaching to the support table 144, but there is no reference surface for the tilt error along the Z-X plane of the LD 148. Therefore, when mounting the LD 148 to the support table 144 It tends to be large. Such a problem can also occur when a surface emitting LD is used as a light source in a semiconductor laser device as shown in FIG.

一方、特許文献３及び特許文献４に開示されているような半導体レーザーの取付構造（以下、単に「取付構造」という。）では、光源である半導体レーザーの位置決め調整後に固定を行うが、ホルダ部材の光源側基準面の平面度と光源取付部の取付基準面の平面度に差があるため、固定時に一方の基準面が他方の基準面にならってしまい、半導体レーザーを精度よく位置調整しても、固定時に半導体レーザーの位置等が変動してしまうという問題があった。   On the other hand, in the mounting structure of the semiconductor laser as disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4 (hereinafter simply referred to as “mounting structure”), fixing is performed after the positioning adjustment of the semiconductor laser as the light source. Because there is a difference between the flatness of the light source side reference surface and the flatness of the mounting reference surface of the light source mounting part, one reference surface becomes the other reference surface when fixed, and the semiconductor laser is positioned accurately. However, there is a problem that the position of the semiconductor laser fluctuates when it is fixed.

図１７に基づいて特許文献３及び特許文献４に開示されているような従来の取付構造における問題を詳細に説明する。   A problem in the conventional mounting structure as disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4 will be described in detail with reference to FIG.

図１７は従来の取付構造による半導体レーザーの光源取付部への取付方法を説明するために側面断面図である。この取付構造３００には、半導体レーザー３０２を保持するプレート状のレーザー駆動基板３０４が設けられると共に、このレーザー駆動基板３０４を介して半導体レーザー３０２が取り付けられる光源取付部３０９が光走査装置の筐体に設けられている。ここで、レーザー駆動基板３０４は、その片側の面が光源側基準面３０８とされており、また光源取付部３０９には、レーザー駆動基板３０４の光源側基準面３０８と当接して半導体レーザー３０２を位置決めするための取付基準面３１０が平面状に形成されると共に、半導体レーザー３０２から出射されたレーザー光Ｂが通過する窓部３１２が貫通している。   FIG. 17 is a side cross-sectional view for explaining a method of mounting a semiconductor laser to a light source mounting portion using a conventional mounting structure. The attachment structure 300 is provided with a plate-like laser drive substrate 304 for holding the semiconductor laser 302, and a light source attachment portion 309 to which the semiconductor laser 302 is attached via the laser drive substrate 304 is a housing of the optical scanning device. Is provided. Here, the laser drive substrate 304 has a light source side reference surface 308 on one side, and the light source mounting portion 309 contacts the light source side reference surface 308 of the laser drive substrate 304 to receive the semiconductor laser 302. An attachment reference surface 310 for positioning is formed in a flat shape, and a window portion 312 through which the laser beam B emitted from the semiconductor laser 302 passes is penetrated.

上記のような取付構造３００では、理想的には、図１７（Ｄ）に示すように、レーザー駆動基板３０４の光源側基準面３０８及び光源取付部３０９の取付基準面３１０がそれぞれ平面に維持されたままで、レーザー駆動基板３０４を介して半導体レーザーが固定される。しかし、図１７（Ａ）に示すように部品の製造誤差により、レーザー駆動基板３０４の光源側基準面３０８及び光源取付部３０９の取付基準面３１０の双方はそれぞれ形状誤差を有する。この例では、取付基準面３１０における片側の端部に誤差（傾き）が生じている例で説明する。調整時には、図１７（Ｂ）に示されるように、レーザー駆動基板３０４の光源側基準面３０８は、取付基準面３１０の高点の部分に接している。この状態で、図示しない組み立て治具などにより、基準面３０８，３１０同士を押し当てつつ、半導体レーザー３０２の位置調整が行われる。   In the mounting structure 300 as described above, ideally, as shown in FIG. 17D, the light source side reference surface 308 of the laser driving substrate 304 and the mounting reference surface 310 of the light source mounting portion 309 are maintained flat. The semiconductor laser is fixed via the laser driving substrate 304 without any change. However, as shown in FIG. 17A, both the light source side reference surface 308 of the laser drive substrate 304 and the attachment reference surface 310 of the light source attachment portion 309 have shape errors due to component manufacturing errors. In this example, an explanation will be given of an example in which an error (inclination) occurs at one end of the attachment reference surface 310. At the time of adjustment, as shown in FIG. 17B, the light source side reference surface 308 of the laser drive substrate 304 is in contact with the high point portion of the attachment reference surface 310. In this state, the position of the semiconductor laser 302 is adjusted while the reference surfaces 308 and 310 are pressed against each other by an assembly jig (not shown).

しかしながら、半導体レーザー３０２の位置調整完了後に、図１７（Ｃ）に示されるように示すように、締結部材であるネジ３１４によりレーザー駆動基板３０４を固定すると、締結力により光源側基準面３０８と取付基準面３１０が完全に一致するように締結され、レーザー駆動基板３０４及び光源取付部３０９の一方又は双方（ここでは、主としてレーザー駆動基板３０４）に変形が生じ、レーザー駆動基板３０４により保持された半導体レーザー３０２が調整時とは異なった姿勢になってしまう。特に、半導体レーザー３０２と光走査装置の筐体内に配置されたコリメーターレンズ(図示省略)の相対的な位置関係については、非常に厳しい精度が要求され、製造後の衝撃などによりズレが生じた場合には所望の性能が得られないことになり、レーザー駆動基板３０４を光源取付部３０９に強固に固定する必要がある。このよう取付構造３００では、組立時の調整の困難さ、調整精度の悪化や調整工数の増大という問題が生じ易い。   However, after the position adjustment of the semiconductor laser 302 is completed, as shown in FIG. 17C, when the laser drive substrate 304 is fixed with the screw 314 as a fastening member, the light source side reference surface 308 is attached with the fastening force. A semiconductor that is fastened so that the reference planes 310 completely coincide with each other and one or both of the laser driving substrate 304 and the light source mounting portion 309 (here, mainly the laser driving substrate 304) is deformed and held by the laser driving substrate 304. The posture of the laser 302 is different from that at the time of adjustment. In particular, regarding the relative positional relationship between the semiconductor laser 302 and the collimator lens (not shown) disposed in the optical scanning device casing, extremely strict accuracy is required, and deviation occurs due to impact after manufacturing. In this case, desired performance cannot be obtained, and it is necessary to firmly fix the laser driving substrate 304 to the light source mounting portion 309. In this manner, the mounting structure 300 is likely to cause problems such as difficulty in adjustment during assembly, deterioration in adjustment accuracy, and increase in the number of adjustment steps.

本発明の目的は、上記事実を考慮して、光源取付部に取り付けられた光源装置を精度良く位置調整することが容易で、かつ位置調整後に光源装置を光源取付部に固定する際に、光源装置に位置変化が生じない光源装置の取付構造を提供することにある。   An object of the present invention is to easily adjust the position of the light source device attached to the light source mounting portion with high accuracy in consideration of the above fact, and to fix the light source device to the light source mounting portion after the position adjustment. An object of the present invention is to provide a light source device mounting structure in which no change in position occurs in the device.

上記目的を達成するため、本発明に係る請求項１に記載の光源装置の取付構造は、光源装置の光出射部から出射された光線により像坦持体を走査露光する光走査装置における光源取付部に、前記光源装置を取り付けるための光源装置の取付構造であって、前記光源装置に設けられた光源側基準面と、前記光源取付部に設けられ、前記光源側基準面に当接して該光源側基準面と共に前記光出射部から出射される光線の光軸方向を設定し、かつ光軸直角方向に沿った光軸位置を調整するための取付基準面と、前記光源装置及び前記光源取付部の間に配置され、且つ、前記光源装置及び前記光源取付部にそれぞれ連結されて前記光軸方向に沿って撓むと共に、該撓みによって生じる該光軸方向に沿った復元力により前記光源側基準面を前記取付基準面上に圧接させる弾性連結部材と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the light source device mounting structure according to claim 1 according to the present invention is a light source mounting in an optical scanning device that scans and exposes an image carrier with a light beam emitted from a light emitting portion of the light source device. A light source device mounting structure for attaching the light source device to the light source device, the light source side reference surface provided in the light source device, the light source mounting portion provided in contact with the light source side reference surface An attachment reference surface for setting an optical axis direction of a light beam emitted from the light emitting unit together with a light source side reference surface and adjusting an optical axis position along a direction perpendicular to the optical axis, the light source device, and the light source attachment And is connected to the light source device and the light source mounting portion and bends along the optical axis direction, and the restoring force along the optical axis direction generated by the bending causes the light source side The reference surface is the mounting reference And having a an elastic connecting member for pressing the top.

図１１に基づいて、上記請求項１に記載された光源装置の取付構造による作用を具体的に説明する。   Based on FIG. 11, the operation of the light source device mounting structure described in claim 1 will be described in detail.

図１１には、請求項１に記載された構成を具備した光源装置の取付構造の具体例が示されている。この光源装置の取付構造（以下、単に「取付構造」という。）１５０には、光源装置であるレーザーパッケージ１５２が実装されると共に、レーザー駆動回路(図示省略)が配設されたプレート状のレーザー駆動基板１５４が設けられている。レーザーパッケージ１５２は、レーザー光源として面発光型のレーザーアレイ１５６及び、このレーザーアレイ１５６を収納するセラミック製のパッケージ部材１５８を備えている。このパッケージ部材１５８は、レーザー駆動基板１５４とは反対側の表面部が光源側基準面１６０とされており、この光源側基準面１６０は高い平滑度を有する平面に加工されている。   FIG. 11 shows a specific example of the mounting structure of the light source device having the configuration described in claim 1. The light source device mounting structure (hereinafter simply referred to as “mounting structure”) 150 is mounted with a laser package 152 that is a light source device, and a plate-shaped laser in which a laser drive circuit (not shown) is disposed. A driving substrate 154 is provided. The laser package 152 includes a surface emitting laser array 156 as a laser light source, and a ceramic package member 158 that houses the laser array 156. The surface of the package member 158 opposite to the laser drive substrate 154 is a light source side reference surface 160, and the light source side reference surface 160 is processed into a flat surface having high smoothness.

取付構造１５０は、光走査装置の筐体１６２に一体的に設けられた光源取付部１６４を備えている。この光源取付部１６４は、筐体１６２の側板部を貫通する窓部１６６及び、この窓部１６６の外周側に筐体１６２の側板部から突出するように設けられた筒部１６８を備えている。ここで、筒部１６８の先端面は取付基準面１７０とされており、この取付基準面１７０も、光源側基準面１６０と同様に、高い平滑度を有する平面に加工されている。また光源取付部１６４には、筒部１６８の外周側に一対のネジ穴１７２が筐体１６２の側板部を貫通するように設けられている。   The mounting structure 150 includes a light source mounting portion 164 provided integrally with the housing 162 of the optical scanning device. The light source mounting portion 164 includes a window portion 166 that penetrates the side plate portion of the casing 162, and a cylindrical portion 168 that is provided on the outer peripheral side of the window portion 166 so as to protrude from the side plate portion of the casing 162. . Here, the front end surface of the cylindrical portion 168 is an attachment reference surface 170, and the attachment reference surface 170 is processed into a flat surface having high smoothness, like the light source side reference surface 160. The light source mounting portion 164 is provided with a pair of screw holes 172 on the outer peripheral side of the cylindrical portion 168 so as to penetrate the side plate portion of the housing 162.

取付構造１５０には、レーザー駆動基板１５４と光源取付部１６４との間に弾性連結部材１７４が設けられている。この弾性連結部材１７４は、弾性を有する樹脂等を素材として、例えば、一方向へ細長いプレート状に形成されており、その長手方向に沿った両端部には、レーザー駆動基板１５４側へ突出するボス部１７６がそれぞれ一体的に形成されている。このボス部１７６には、板厚方向に沿って弾性連結部材１７４を貫通するネジ穴１７８が穿設されている。一方、レーザー駆動基板１５４には、弾性連結部材１７４の一対のネジ穴１７８に対応する一対の挿通穴１８２が穿設されている。また弾性連結部材１７４には、その長手方向に沿った中央部に光源取付部１６４の筒部１６８に対応する開口部１８０が穿設されると共に、この開口部１８０の上下にそれぞれ光源取付部１６４の一対のネジ穴１７２に対応する一対の挿通穴１８４が穿設されている。   In the mounting structure 150, an elastic connecting member 174 is provided between the laser driving substrate 154 and the light source mounting portion 164. The elastic connecting member 174 is made of, for example, an elastic resin or the like and is formed into a plate shape that is elongated in one direction, for example, and bosses that protrude toward the laser driving substrate 154 at both ends along the longitudinal direction. The portions 176 are integrally formed. The boss portion 176 is formed with a screw hole 178 penetrating the elastic connecting member 174 along the thickness direction. On the other hand, the laser drive substrate 154 has a pair of insertion holes 182 corresponding to the pair of screw holes 178 of the elastic connecting member 174. The elastic connecting member 174 has an opening 180 corresponding to the cylindrical portion 168 of the light source mounting portion 164 at the center along the longitudinal direction, and the light source mounting portions 164 above and below the opening 180, respectively. A pair of insertion holes 184 corresponding to the pair of screw holes 172 are formed.

取付構造１５０では、レーザーパッケージ１５２を光源取付部１６４に取り付ける際には、先ず、図１１（Ｂ）に示されるように、一対のネジ１８６を弾性連結部材１７４における一対の挿通穴１８４にそれぞれ挿通させ、これらのネジ１８６の先端部を光源取付部１６４における一対のネジ穴１７２にそれぞれ捻じ込むことにより、弾性連結部材１７４を光源取付部１６４に締結固定する。このとき、光源取付部１６４の筒部１６８は、弾性連結部材１７４の開口部１８０内を通ってレーザー駆動基板１５４側へ突出する。   In the attachment structure 150, when attaching the laser package 152 to the light source attachment part 164, first, as shown in FIG. 11B, a pair of screws 186 are inserted into the pair of insertion holes 184 in the elastic connecting member 174. The elastic connecting member 174 is fastened and fixed to the light source mounting portion 164 by screwing the tip ends of these screws 186 into the pair of screw holes 172 in the light source mounting portion 164, respectively. At this time, the cylindrical portion 168 of the light source mounting portion 164 protrudes toward the laser drive substrate 154 through the opening 180 of the elastic connecting member 174.

次いで、位置調整治具(図示省略)によりレーザーパッケージ１５２の光源側基準面１６０が光源取付部１６４の取付基準面１７０に当接するように、レーザー駆動基板１５４を保持する。この状態で、レーザーパッケージ１５２が位置調整治具によりレーザー駆動基板１５４と共に、レーザーパッケージ１５２から出射されるレーザー光Ｂの光軸ＳＢと直交する方向（軸直角方向）へ位置調整される。この位置調整時には、弾性連結部材１７４のボス部１７６とレーザー駆動基板１５４との間には、光軸方向に沿って狭い隙間が形成される。   Next, the laser driving substrate 154 is held by a position adjusting jig (not shown) so that the light source side reference surface 160 of the laser package 152 contacts the attachment reference surface 170 of the light source attachment portion 164. In this state, the position of the laser package 152 is adjusted along with the laser driving substrate 154 by the position adjusting jig in a direction (axial perpendicular direction) perpendicular to the optical axis SB of the laser light B emitted from the laser package 152. During this position adjustment, a narrow gap is formed along the optical axis direction between the boss portion 176 of the elastic connecting member 174 and the laser drive substrate 154.

取付構造１５０では、レーザーパッケージ１５２の位置調整完了後に、一対のネジ１８８をレーザー駆動基板１５４における一対の挿通穴１８２内を挿通させ、これら一対のネジ１８８の先端部を弾性連結部材１７４における一対のネジ穴１７８内へ捻じ込むことで、レーザー駆動基板１５４を弾性連結部材１７４に連結する。このとき、一対のネジ１８８を一対のネジ穴１７８内へそれぞれ均等に捻じ込んで行くことにより、図１１（Ｃ）に示されるように、弾性連結部材１７４の両端部付近がそれぞれレーザー駆動基板１５４側へ弾性的に変形（撓み変形）し、一対のボス部１７６の先端面がそれぞれレーザー駆動基板１５４の表面部へ圧接する。更に、一対のネジ１８８を所定の締め付けトルクが生じるまで捻じ込むことにより、弾性連結部材１７４がレーザー駆動基板１５４の表面部にならうように密着固定されると共に、弾性連結部材１７４の弾性的な復元力に対応する圧力で光源側基準面１６０が取付基準面１７０へ圧接する。   In the mounting structure 150, after the position adjustment of the laser package 152 is completed, the pair of screws 188 are inserted through the pair of insertion holes 182 in the laser driving substrate 154, and the tip ends of the pair of screws 188 are paired with the pair of elastic connection members 174. The laser driving substrate 154 is coupled to the elastic coupling member 174 by being screwed into the screw hole 178. At this time, by screwing the pair of screws 188 equally into the pair of screw holes 178, as shown in FIG. 11C, the vicinity of both ends of the elastic connecting member 174 is respectively laser driven substrate 154. The tip end surfaces of the pair of boss portions 176 are pressed against the surface portions of the laser driving substrate 154, respectively. Furthermore, by screwing the pair of screws 188 until a predetermined tightening torque is generated, the elastic coupling member 174 is closely fixed so as to follow the surface portion of the laser drive substrate 154, and the elastic coupling member 174 is elastic. The light source side reference surface 160 is brought into pressure contact with the attachment reference surface 170 with a pressure corresponding to the restoring force.

すなわち、取付構造１５０では、ネジ１８８を所定の締め付けトルクが生じるまで捻じ込みレーザーパッケージ１５２を、弾性連結部材１７４を介して光源取付部１６４へ固定することにより、光源側基準面１６０及び取付基準面１７０に寸法誤差がある場合でも、この寸法誤差が、弾性連結部材１７４が弾性変形することで吸収されるので、光源側基準面１６０及び取付基準面１７０の寸法誤差の影響によりレーザーパッケージ１５２の位置調整後における姿勢変化の発生を防止できる。   That is, in the mounting structure 150, the screw 188 is screwed until a predetermined tightening torque is generated, and the laser package 152 is fixed to the light source mounting portion 164 via the elastic connecting member 174, whereby the light source side reference surface 160 and the mounting reference surface are fixed. Even if there is a dimensional error in 170, this dimensional error is absorbed by elastic deformation of the elastic connecting member 174, so that the position of the laser package 152 is affected by the dimensional error of the light source side reference surface 160 and the mounting reference surface 170. Occurrence of posture changes after adjustment can be prevented.

なお、図１１に示される取付構造１５０では、光源側基準面１６０がパッケージ部材１５８に形成されているが、図１２（Ａ）に示されるように、一般によく使用される管状のパッケージ部材に収納されている端面発光型の半導体レーザーをレーザー光源とするレーザーパッケージ１９０をレーザー駆動基板１５４上に実装し、このレーザー駆動基板１５４における表面部を光源側基準面１９２にするようにしても良く、また図１２（Ｂ）に示されるようにレーザーパッケージ１９１をプレート状の保持部材１９４上に実装する共に、ＦＰＣ等の回路接続部材１９６により回路基板上に半導体レーザー１９０を接続し、保持部材１９４の光源取付部側の表面部を光源側基準面１９８にするようにしても良い。このようにレーザー駆動基板１５４の表面部を光源側基準面１９２にした場合でも、また保持部材１９４の表面部を光源側基準面１９８にした場合でも、パッケージ部材１５８の表面部を光源側基準面１６０にした場合と基本的に同一の作用及び効果が得られる。   In the mounting structure 150 shown in FIG. 11, the light source side reference surface 160 is formed on the package member 158. However, as shown in FIG. 12A, the light source side reference surface 160 is housed in a generally used tubular package member. A laser package 190 using an edge-emitting semiconductor laser as a laser light source may be mounted on a laser driving substrate 154, and a surface portion of the laser driving substrate 154 may be a light source side reference surface 192. As shown in FIG. 12B, a laser package 191 is mounted on a plate-like holding member 194, and a semiconductor laser 190 is connected to a circuit board by a circuit connecting member 196 such as an FPC. The surface portion on the attachment portion side may be the light source side reference surface 198. As described above, even when the surface portion of the laser driving substrate 154 is the light source side reference surface 192 and when the surface portion of the holding member 194 is the light source side reference surface 198, the surface portion of the package member 158 is used as the light source side reference surface. Basically, the same operation and effect as in the case of 160 can be obtained.

以上説明したように、本発明に係る半導体レーザーによれば、結像光学系が搭載される支持構造体に簡単に取り付けることができ、かつ結像光学系に対する面発光型の半導体レーザーチップの傾き誤差を十分に小さくできる。   As described above, according to the semiconductor laser of the present invention, the tilt of the surface emitting semiconductor laser chip with respect to the imaging optical system can be easily attached to the support structure on which the imaging optical system is mounted. The error can be made sufficiently small.

また本発明に係る半導体レーザーの取付構造によれば、面発光型の半導体レーザーチップをレーザー光源とする半導体レーザー装置を結像光学系が搭載される支持構造体に簡単に取り付けることができ、かつ結像光学系に対するレーザー光源の傾き誤差を十分に小さくできる。   According to the semiconductor laser mounting structure of the present invention, a semiconductor laser device using a surface emitting semiconductor laser chip as a laser light source can be easily mounted on a support structure on which an imaging optical system is mounted, and The tilt error of the laser light source with respect to the imaging optical system can be made sufficiently small.

また本発明に係る光源装置の取付構造によれば、光源取付部に取り付けられた光源装置を精度良く容易に位置調整でき、かつ位置調整後に光源装置を光源取付部に固定する際における光源装置に位置変化を効果的に防止できる。   Further, according to the mounting structure of the light source device according to the present invention, the position of the light source device attached to the light source mounting portion can be easily and accurately adjusted, and the light source device can be used when fixing the light source device to the light source mounting portion after the position adjustment. Position change can be effectively prevented.

本発明の実施形態に係る半導体レーザーが適用されたレーザー光走査装置における光学系の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the optical system in the laser beam scanning apparatus with which the semiconductor laser which concerns on embodiment of this invention was applied. 図１に示されるレーザー走査装置における駆動・制御回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drive and control circuit in the laser scanning apparatus shown by FIG. 本発明の実施形態に係る面発光型半導体レーザーの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the surface emitting semiconductor laser which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る面発光型半導体レーザーの構成を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the structure of the surface emitting semiconductor laser which concerns on embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザーの取付構造の構成を示す側面断面図であり、半導体レーザーの光源取付部への取付前の状態を示している。It is side surface sectional drawing which shows the structure of the attachment structure of the semiconductor laser which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and has shown the state before the attachment to the light source attachment part of a semiconductor laser. 本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザーの取付構造の構成を示す側面断面図であり、半導体レーザーが光源取付部へ取り付けられた状態を示している。It is side surface sectional drawing which shows the structure of the attachment structure of the semiconductor laser which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and has shown the state by which the semiconductor laser was attached to the light source attachment part. 本発明の第１の実施形態に係る取付構造の第１変形例の構成を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the structure of the 1st modification of the attachment structure which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る半導体レーザーの取付構造及び、この取付構造におけるスペーサ部材の構成を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the structure of the spacer member in the attachment structure of the semiconductor laser concerning the 2nd Embodiment of this invention, and this attachment structure. 本発明の第２の実施形態に係る取付構造の第１変形例の構成を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the structure of the 1st modification of the attachment structure which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る取付構造の第２変形例及び、この取付構造における波形ワッシャの構成を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the structure of the 2nd modification of the attachment structure which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and the waveform washer in this attachment structure. 本発明の請求項１に係る光源装置の取付構造の具体的構成を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the specific structure of the attachment structure of the light source device which concerns on Claim 1 of this invention. 図１１に示される光源装置の取付構造における光源装置及び光源側基準面の変形例を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the modification of the light source device in the attachment structure of the light source device shown by FIG. 11, and a light source side reference surface. 本発明の第３の実施形態に係る半導体レーザーの取付構造の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the attachment structure of the semiconductor laser which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図１３に示される半導体レーザーの取付構造の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the attachment structure of the semiconductor laser shown by FIG. 図１３に示される半導体レーザーの取付構造における弾性連結部材を示す平面図、正面図及び斜視図である。It is the top view, front view, and perspective view which show the elastic connection member in the mounting structure of the semiconductor laser shown by FIG. 特開平９−１０２６５０号広報に開示された従来の半導体レーザー装置の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the conventional semiconductor laser apparatus disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 9-102650. 特許文献３及び特許文献４に開示された従来の取付構造による半導体レーザーの光源取付部への取付方法を説明するために側面断面図である。It is side surface sectional drawing in order to demonstrate the attachment method to the light source attachment part of the semiconductor laser by the conventional attachment structure disclosed by patent document 3 and patent document 4. FIG.

以下、本発明の実施形態に係る半導体レーザー装置及び、その取付構造について図面を参照して説明する。   Hereinafter, a semiconductor laser device and its mounting structure according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第１の実施形態]   [First embodiment]

（レーザー走査装置の構成）     (Configuration of laser scanning device)

先ず、本発明の実施形態に係る半導体レーザー装置が光源装置として適用されたレーザー走査装置について説明する。図１には、本発明の実施形態に係る半導体レーザーが適用されたレーザー走査装置の光学系の構成が示されている。このレーザー走査装置１０は、ドラム状の感光体１２を画像信号により変調されたレーザー光Ｂにより走査し、感光体１２に静電潜像を形成するためのものであり、電子写真プロセスにより画像形成が行われるレーザープリンター、複写機等の画像形成装置へ適用される。   First, a laser scanning device to which a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention is applied as a light source device will be described. FIG. 1 shows a configuration of an optical system of a laser scanning device to which a semiconductor laser according to an embodiment of the present invention is applied. The laser scanning device 10 scans a drum-shaped photoconductor 12 with a laser beam B modulated by an image signal, and forms an electrostatic latent image on the photoconductor 12, and forms an image by an electrophotographic process. This is applied to image forming apparatuses such as laser printers and copiers.

図１に示されるように、レーザー走査装置１０は、レーザー光Ｂの光源装置として半導体レーザー１４を備えており、この半導体レーザー１４は、マルチビーム光源として面発光型のレーザーアレイ６０（図３参照）を内蔵している。レーザーアレイ６０は、その駆動時に略ガウシアン分布を有する複数本のレーザー光Ｂ（但し、図１には１本のレーザー光Ｂのみが示されている。）を発光する。レーザーアレイ６０から出射されたレーザー光Ｂは、ファーフィールドパターン（ＦＦＰ）が主走査方向及び副走査方向にそれぞれ略均等な拡がり角を持つビーム光となる。レーザー走査装置１０には、半導体レーザー１４から出射されるレーザー光Ｂの光路に沿ってコリメータレンズ１８、光ビーム整形用のスリット部材２０、シリンドリカルレンズ２４、ハーフミラー２２が半導体レーザー１４側から順に配置されている。   As shown in FIG. 1, the laser scanning device 10 includes a semiconductor laser 14 as a light source device for laser light B. The semiconductor laser 14 is a surface emitting laser array 60 (see FIG. 3) as a multi-beam light source. ) Is built-in. The laser array 60 emits a plurality of laser beams B having a substantially Gaussian distribution (however, only one laser beam B is shown in FIG. 1) when driven. The laser beam B emitted from the laser array 60 becomes a beam beam in which the far field pattern (FFP) has substantially uniform divergence angles in the main scanning direction and the sub-scanning direction. In the laser scanning device 10, a collimator lens 18, a light beam shaping slit member 20, a cylindrical lens 24, and a half mirror 22 are arranged in this order from the semiconductor laser 14 side along the optical path of the laser beam B emitted from the semiconductor laser 14. Has been.

ここで、コリメータレンズ１８は、レーザー光Ｂの光軸に沿ったレーザーアレイ６０との間隔がコリメータレンズ１８の焦点距離と一致するよう配置されており、これにより、コリメータレンズ１８を透過した光ビームは略平行光となる。このレーザー光Ｂは、スリット部材２０のスリットを通過することで所定の断面形状に整形され、副走査方向に沿って曲率を有するシリンドリカルレンズ２４に入射する。   Here, the collimator lens 18 is disposed such that the distance between the collimator lens 18 and the laser array 60 along the optical axis of the laser beam B coincides with the focal length of the collimator lens 18, and thereby the light beam transmitted through the collimator lens 18. Becomes substantially parallel light. The laser beam B is shaped into a predetermined cross-sectional shape by passing through the slit of the slit member 20, and enters the cylindrical lens 24 having a curvature along the sub-scanning direction.

ハーフミラー２２は、シリンドリカルレンズ２４を透過したレーザー光Ｂの全光量うち約３０％を透過させ、残りのレーザー光Ｂを回転多面鏡２６へ向って反射する。ハーフミラー２２の裏面側は主走査方向に沿って曲率を有するシリンドリカルレンズとして構成されており、シリンドリカルレンズ２４及びハーフミラー２２を透過したレーザー光Ｂは、副走査方向及び主走査方向ヘそれぞれ集光されて光量モニター用のフォトダイオード（以下、「ＭＰＤ」という。）２８の受光部に光スポットを形成する。   The half mirror 22 transmits about 30% of the total light amount of the laser beam B transmitted through the cylindrical lens 24 and reflects the remaining laser beam B toward the rotary polygon mirror 26. The back side of the half mirror 22 is configured as a cylindrical lens having a curvature along the main scanning direction, and the laser light B transmitted through the cylindrical lens 24 and the half mirror 22 is condensed in the sub-scanning direction and the main scanning direction, respectively. Then, a light spot is formed on the light receiving portion of a light quantity monitoring photodiode (hereinafter referred to as “MPD”) 28.

回転多面鏡２６は正多角柱形状に形成されており、その外周側の複数の平面がそれぞれ反射偏向面３０とされている。また回転多面鏡２６には、同軸的にステッピングモータ等からなる偏向駆動手段（図示省略）が連結されており、この偏向駆動手段からの伝達トルクにより、回転多面鏡２６は軸心を中心として一方向へ等各速度で回転する。ハーフミラー２２により反射されたレーザー光Ｂは、シリンドリカルレンズ２４のレンズパワーにより反射偏向面３０上で副走査方向に沿って収束される。回転多面鏡２６は反射偏向面３０によりレーザー光Ｂを反射し、レーザー光Ｂが主走査方向に沿って等角速度で移動するようにレーザー光Ｂを偏向する。   The rotary polygon mirror 26 is formed in a regular polygonal column shape, and a plurality of flat surfaces on the outer peripheral side thereof are used as reflection deflection surfaces 30. The rotary polygon mirror 26 is connected to a deflection driving means (not shown) coaxially formed of a stepping motor or the like, and the rotary polygon mirror 26 is centered around the axis by the transmission torque from the deflection driving means. Rotate at the same speed in the direction. The laser beam B reflected by the half mirror 22 is converged along the sub-scanning direction on the reflection deflection surface 30 by the lens power of the cylindrical lens 24. The rotary polygon mirror 26 reflects the laser beam B by the reflection deflecting surface 30 and deflects the laser beam B so that the laser beam B moves at a constant angular velocity along the main scanning direction.

レーザー走査装置１０には、回転多面鏡２６によるレーザー光Ｂの偏向方向に沿って一対のＦθレンズ３２，３４が配置されている。これらのＦθレンズ３２，３４は、それぞれ主走査方向に沿って細長いロッド状に形成されており、回転多面鏡２６により反射されたレーザー光Ｂを主走査方向に沿って集光すると共に、レーザー光Ｂの主走査方向に沿った移動を等角速度から等線速度に変換する。Ｆθレンズ３２，３４を透過したレーザー光Ｂは、第１シリンドリカルミラー３６及び平面ミラー３８によって光路が略コの字状に屈曲され、さらに第２シリンドリカルミラー４０により感光体１２へ向って反射される。第２シリンドリカルミラー４０により反射されたレーザー光Ｂは、防塵用のウインドガラス４２を透過して感光体１２の外周面上に達する。   In the laser scanning device 10, a pair of Fθ lenses 32 and 34 are arranged along the deflection direction of the laser light B by the rotary polygon mirror 26. These Fθ lenses 32 and 34 are each formed in an elongated rod shape along the main scanning direction, and condense the laser light B reflected by the rotary polygon mirror 26 along the main scanning direction, and also the laser light. The movement of B along the main scanning direction is converted from a constant angular velocity to a constant linear velocity. The laser beam B that has passed through the Fθ lenses 32 and 34 has its optical path bent into a substantially U shape by the first cylindrical mirror 36 and the plane mirror 38, and is further reflected by the second cylindrical mirror 40 toward the photoconductor 12. . The laser beam B reflected by the second cylindrical mirror 40 passes through the dust-proof window glass 42 and reaches the outer peripheral surface of the photoreceptor 12.

シリンドリカルミラー３６，４０は、副走査方向に沿ってレーザー光Ｂを収束させるための光学的なパワーを有する。レーザー走査装置１０では、回転多面鏡２６の反射偏向面３０と感光体１２の外周面とが略共役関係にされており、これにより、回転多面鏡２６の偏向方向のばらつき（面倒れ）により生じる感光体１２上での副走査方向に沿った光スポットの位置ずれが補正されることになる。また、コリメータレンズ１８、シリンドリカルレンズ２４、シリンドリカルミラー３６，４０の副走査方向の曲率は、感光体１２上での副走査方向に沿ったビーム間隔と感光体１２から数ミリ離れた位置でのビームの間隔とが互いに等しいテレセントリックな関係とするように設定されている。   The cylindrical mirrors 36 and 40 have optical power for converging the laser beam B along the sub-scanning direction. In the laser scanning device 10, the reflection deflection surface 30 of the rotary polygon mirror 26 and the outer peripheral surface of the photosensitive member 12 are in a substantially conjugate relationship, and this is caused by variations in the deflection direction (surface tilt) of the rotary polygon mirror 26. The positional deviation of the light spot along the sub-scanning direction on the photoconductor 12 is corrected. Further, the curvature in the sub-scanning direction of the collimator lens 18, the cylindrical lens 24, and the cylindrical mirrors 36 and 40 is a beam interval along the sub-scanning direction on the photoconductor 12 and a beam at a position several millimeters away from the photoconductor 12. Are set so as to have the same telecentric relationship.

感光体１２は軸方向に沿って細長い略円柱状に形成され、その外周面がレーザー光Ｂに感応する感光面１３とされている。また感光体１２は、その軸方向がレーザー走査装置１０による主走査方向と一致するように支持されている。すなわち、レーザー走査装置１０では、半導体レーザー１４から出射されたレーザー光Ｂが感光体１２上に光スポットとして収束し、この光スポットが主走査方向に沿って感光体１２上を移動して主走査線上に沿って潜像が記録される。また感光体１２には副走査駆動手段（図示省略）が連結されており、この副走査駆動手段は、感光体１２に対する１回の主走査完了に同期し、感光体１２を所定量だけ回転させる。これにより、感光体１２における副走査方向（周方向）に沿って画素密度に対応する距離だけ異なる部位が順次、レーザー光Ｂにより主走査され、感光体１２に２次元的な潜像が形成されて行く。   The photoconductor 12 is formed in a substantially cylindrical shape that is elongated along the axial direction, and the outer peripheral surface thereof is a photosensitive surface 13 that is sensitive to the laser beam B. The photosensitive member 12 is supported so that its axial direction coincides with the main scanning direction by the laser scanning device 10. That is, in the laser scanning device 10, the laser beam B emitted from the semiconductor laser 14 is converged as a light spot on the photoconductor 12, and this light spot moves on the photoconductor 12 along the main scanning direction to perform main scanning. A latent image is recorded along the line. Further, sub-scanning drive means (not shown) is connected to the photoconductor 12, and this sub-scanning drive means rotates the photoconductor 12 by a predetermined amount in synchronization with the completion of one main scan for the photoconductor 12. . As a result, portions of the photoconductor 12 that differ by a distance corresponding to the pixel density along the sub-scanning direction (circumferential direction) are sequentially main-scanned by the laser beam B, and a two-dimensional latent image is formed on the photoconductor 12. Go.

レーザー走査装置１０には、平面ミラー３８の一端部により感光体１２の外側へ反射されたレーザー光Ｂの光路上に平面ミラー４４が配置されており、この平面ミラー４４により反射されたレーザー光Ｂの光路上には、シリンドリカルレンズ４６及び同期センサ４８が平面ミラー４４側から順に配置されている。従って、平面ミラー３８の一端部により反射されたレーザー光Ｂは、さらに平面ミラー４４により反射されてシリンドリカルレンズ４６へ入射し、シリンドリカルレンズ４６により同期センサ４８の受光部上に結像する。このレーザー光Ｂの入射と同時に、同期センサ４８はＳＯＳ信号を後述するビデオコントローラ５２（図２参照）へ出力し、このＳＯＳ信号に基づいて、ビデオコントローラ５２は、感光体１２に対する主走査方向に沿った書出しタイミング及び感光体１２の副走査方向への移動（回転）タイミングをそれぞれ決定する。   In the laser scanning device 10, a plane mirror 44 is disposed on the optical path of the laser beam B reflected to the outside of the photoconductor 12 by one end portion of the plane mirror 38, and the laser beam B reflected by the plane mirror 44. A cylindrical lens 46 and a synchronization sensor 48 are arranged in this order from the plane mirror 44 side. Accordingly, the laser beam B reflected by the one end of the plane mirror 38 is further reflected by the plane mirror 44 and enters the cylindrical lens 46, and forms an image on the light receiving portion of the synchronization sensor 48 by the cylindrical lens 46. Simultaneously with the incidence of the laser beam B, the synchronization sensor 48 outputs an SOS signal to a video controller 52 (see FIG. 2) described later. Based on this SOS signal, the video controller 52 moves in the main scanning direction with respect to the photosensitive member 12. The writing start timing along and the movement (rotation) timing of the photosensitive member 12 in the sub-scanning direction are respectively determined.

図２には、本発明の実施形態に係る半導体レーザー装置が適用されたレーザー走査装置における駆動・制御回路の構成が示されている。この駆動・制御回路５０には、ビデオコントローラ５２、レーザーアレイ制御部５４及びレーザーアレイ駆動回路５８が設けられている。ビデオコントローラ５２には同期センサ４８が接続され、レーザーアレイ制御部５４にはＭＰＤ２８が接続されている。またレーザーアレイ駆動回路５８はレーザーアレイ６０に駆動信号を出力し、レーザーアレイ６０によるレーザー光Ｂの発光を制御する。ここで、レーザーアレイ制御部５４及びレーザーアレイ駆動回路５８は、後述するプリント配線基板８０（図５参照）又はプリント配線基板１０８（図７参照）上に設けられる。   FIG. 2 shows a configuration of a drive / control circuit in a laser scanning device to which the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention is applied. The drive / control circuit 50 includes a video controller 52, a laser array control unit 54, and a laser array drive circuit 58. A synchronization sensor 48 is connected to the video controller 52, and an MPD 28 is connected to the laser array controller 54. The laser array drive circuit 58 outputs a drive signal to the laser array 60 and controls the emission of the laser beam B by the laser array 60. Here, the laser array controller 54 and the laser array drive circuit 58 are provided on a printed wiring board 80 (see FIG. 5) or a printed wiring board 108 (see FIG. 7), which will be described later.

（半導体レーザの構成）   (Configuration of semiconductor laser)

次に、本発明の実施形態に係る半導体レーザの構成について図面を参照して説明する。図３及び図４には本発明の実施形態に係る半導体レーザー１４が示されている。この半導体レーザー１４は、レーザー光Ｂを発光する半導体レーザーチップとして面発光型のレーザーアレイ６０、所謂、（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser-Diode）を用いている。レーザーアレイ６０はパッケージ部材６８上に固定されており、その表面部６２には、図３に示されるように３２個のレーザー発光部６４がマトリックス状に配置されている。これらのレーザー発光部６４からはそれぞれレーザー光Ｂが表面部６２に対して垂直に発光される。   Next, the configuration of the semiconductor laser according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 3 and 4 show a semiconductor laser 14 according to an embodiment of the present invention. The semiconductor laser 14 uses a surface emitting laser array 60, that is, a so-called (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser-Diode) as a semiconductor laser chip that emits laser light B. The laser array 60 is fixed on a package member 68, and 32 laser light emitting portions 64 are arranged in a matrix on the surface portion 62 as shown in FIG. Laser light B is emitted from these laser light emitting portions 64 perpendicularly to the surface portion 62.

図３に示されるように、レーザーアレイ６０では、３２個のレーザー発光部６４は、副走査方向（矢印Ｓ方向）に沿って所定ピッチだけ互いにずれるように配置されており、各レーザー発光部６４のピッチは、感光体１２（図１参照）上での走査線の間隔、すなわち副走査方向に沿った解像度に対応して設定されている。本実施形態では、レーザーアレイ６０におけるレーザー発光部６４間のピッチが７μｍとされ、感光体１２上での走査線間隔が１０．６μｍとなるように結像光学系の倍率を設定され、これにより、感光体１２には２４００ＤＰＩの画像が形成可能になっている。また、レーザー走査装置１０では、各レーザー発光部６４の主走査方向（矢印Ｍ方向）における位置に応じて画像信号の遅延時間を調整することで、感光体１２上での主走査方向に沿った書出しタイミングのずれを補正している。   As shown in FIG. 3, in the laser array 60, the 32 laser light emitting portions 64 are arranged so as to be shifted from each other by a predetermined pitch along the sub-scanning direction (arrow S direction). Is set corresponding to the interval between scanning lines on the photosensitive member 12 (see FIG. 1), that is, the resolution along the sub-scanning direction. In this embodiment, the magnification of the imaging optical system is set so that the pitch between the laser light emitting portions 64 in the laser array 60 is 7 μm, and the scanning line interval on the photosensitive member 12 is 10.6 μm. An image of 2400 DPI can be formed on the photoconductor 12. Further, in the laser scanning device 10, the delay time of the image signal is adjusted according to the position in the main scanning direction (arrow M direction) of each laser light emitting unit 64, thereby along the main scanning direction on the photoconductor 12. Deviation in writing timing is corrected.

図４に示されるように、半導体レーザー１４は、プレート状のレーザーアレイ６０及び、このレーザーアレイ６０を保持するパッケージ部材６８を備えている。レーザーアレイ６０は、その厚さ方向に沿った表面部６２及び裏面部６６がそれぞれ平面状に形成されている。このレーザーアレイ６０はＶＣＳＥＬとして構成されていることから、表面部６２と裏面部６６とが精度良く互いに平行となるように形成され、かつレーザー発光部６４から発光されるレーザー光Ｂの光軸が表面部６２に対して精度良く垂直に保たれるという特性を有している。   As shown in FIG. 4, the semiconductor laser 14 includes a plate-shaped laser array 60 and a package member 68 that holds the laser array 60. The laser array 60 has a front surface portion 62 and a rear surface portion 66 formed in a planar shape along the thickness direction. Since this laser array 60 is configured as a VCSEL, the front surface portion 62 and the back surface portion 66 are formed so as to be accurately parallel to each other, and the optical axis of the laser light B emitted from the laser light emitting portion 64 is It has the characteristic of being kept perpendicular to the surface portion 62 with high accuracy.

パッケージ部材６８は、レーザー光Ｂの光軸方向に沿って扁平なブロック状に形成されており、その表面中央部には凹状に窪んだ収納室７０が形成されている。収納室７０の底面部は、十分に平滑な平面となるように精度良く加工されており、レーザーアレイ６０が載置される第１基準面７２とされている。レーザーアレイ６０は、その裏面部６６を第１基準面７２に当接させた状態で第１基準面７２の中央部上に載置され、固着されている。なお、レーザーアレイ６０の裏面部６６と第１基準面７２との間に接着剤等からなる中間層が介在する場合でも、このような中間層の厚さは十分に薄く、かつ均一厚さになるように形成される。   The package member 68 is formed in a flat block shape along the optical axis direction of the laser beam B, and a storage chamber 70 that is recessed in a concave shape is formed at the center of the surface thereof. The bottom surface of the storage chamber 70 is processed with high precision so as to be a sufficiently smooth flat surface, and serves as a first reference surface 72 on which the laser array 60 is placed. The laser array 60 is mounted on and fixed to the central portion of the first reference surface 72 with the back surface portion 66 in contact with the first reference surface 72. Even when an intermediate layer made of an adhesive or the like is interposed between the back surface portion 66 of the laser array 60 and the first reference surface 72, the thickness of such an intermediate layer is sufficiently thin and uniform. Formed to be.

パッケージ部材６８の表面部には、収納室７０の外周側に第２基準面７４が設けられており、この第２基準面７４は、第１基準面７２と同様に十分に平滑な平面とされ、かつ第１基準面７２と平行になるように精度良く加工されている。これにより、レーザーアレイ６０がパッケージ部材６８に固定された状態で、レーザーアレイ６０の表面部６２、パッケージ部材６８における第１基準面７２及び第２基準面７４は互いに精度良く平行になり、これらの基準面７２，７４に対してレーザー発光部６４から発光されるレーザー光Ｂの光軸は精度良く垂直に保たれる。   A second reference surface 74 is provided on the outer peripheral side of the storage chamber 70 on the surface portion of the package member 68, and the second reference surface 74 is a sufficiently smooth flat surface like the first reference surface 72. And it is processed with high precision so as to be parallel to the first reference surface 72. Thus, in a state where the laser array 60 is fixed to the package member 68, the surface portion 62 of the laser array 60, the first reference surface 72 and the second reference surface 74 of the package member 68 are parallel to each other with high accuracy. The optical axis of the laser beam B emitted from the laser emitting section 64 is kept accurately perpendicular to the reference surfaces 72 and 74.

ここで、パッケージ部材６８は、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2等のセラミックを素材として、例えば、研削加工により成形されている。パッケージ部材６８をＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2等のセラミックにより成形したことにより、レーザー走査装置１０の光源装置として使用された場合に、結露に強い、導電率が低く静電ノイズに強い等の良好な特性が得られ、また一般的にセラミックは、その材質の特性からサブミクロンのオーダーで精度を容易に出せるためパッケージ部材６８の素材として適している。 Here, the package member 68 is formed by, for example, grinding using ceramics such as Al 2 O 3 , SiO 2 , and TiO 2 as a raw material. By forming the package member 68 from ceramic such as Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , when used as a light source device of the laser scanning device 10, it is resistant to condensation, has low conductivity, and is resistant to electrostatic noise. In general, ceramic is suitable as a material for the package member 68 because the accuracy of the ceramic can be easily obtained on the order of submicron from the characteristics of the material.

図４に示されるように、パッケージ部材６８に固定（実装）されたレーザーアレイ６０は、複数本のボンディングワイヤー７６によりパッケージ部材６８側に設けられたプリント配線（図示省略）等からなる接続回路に結線される。また収納室７０の頂面側の開口には透明材料からなる防塵ガラス７８が嵌め込まれ、これにより、収納室７０内には外部から密閉された空間が形成される。半導体レーザー１４は、図５に示されるようにプレート状に形成されたプリント配線基板８０における所定の実装部８２上に載置され、パッケージ部材６８の接続回路の端子部がプリント配線基板８０上に形成されたプリント配線の端子部にケーブル、半田等を介して接続される。また、このプリント配線基板８０にはレーザーアレイ駆動回路５８が実装されるか、或いはプリント配線基板８０はレーザーアレイ駆動回路５８が実装された回路基板等に接続されており、これにより、プリント配線基板８０を介して、半導体レーザー１４のレーザーアレイ６０とレーザーアレイ駆動回路５８とが互いに電気的に接続される。また半導体レーザー１４は、複数本のビス（図示省略）によりプリント配線基板８０に締結固定されており、これにより、半導体レーザー１４は、その裏面部が実装部８２に密着した状態でプリント配線基板８０に十分な強度で連結固定される。   As shown in FIG. 4, the laser array 60 fixed (mounted) on the package member 68 is connected to a connection circuit including a printed wiring (not shown) provided on the package member 68 side by a plurality of bonding wires 76. Connected. A dust-proof glass 78 made of a transparent material is fitted into the opening on the top surface side of the storage chamber 70, thereby forming a space sealed from the outside in the storage chamber 70. As shown in FIG. 5, the semiconductor laser 14 is placed on a predetermined mounting portion 82 in the printed wiring board 80 formed in a plate shape, and the terminal portion of the connection circuit of the package member 68 is placed on the printed wiring board 80. It is connected to the terminal portion of the formed printed wiring via a cable, solder or the like. Further, the printed wiring board 80 is mounted with a laser array driving circuit 58, or the printed wiring board 80 is connected to a circuit board or the like on which the laser array driving circuit 58 is mounted. Through 80, the laser array 60 of the semiconductor laser 14 and the laser array driving circuit 58 are electrically connected to each other. In addition, the semiconductor laser 14 is fastened and fixed to the printed wiring board 80 by a plurality of screws (not shown). As a result, the semiconductor laser 14 is printed on the printed wiring board 80 in a state where the back surface thereof is in close contact with the mounting portion 82. It is connected and fixed with sufficient strength.

（半導体レーザーの取付構造）   (Semiconductor laser mounting structure)

次に、上記のように構成されたレーザー走査装置１０に本実施形態に係る半導体レーザー１４を取り付けるための取付構造について図面を参照して説明する。   Next, an attachment structure for attaching the semiconductor laser 14 according to this embodiment to the laser scanning device 10 configured as described above will be described with reference to the drawings.

図５及び図６には、本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザーの取付構造が示されている。この取付構造９０は、光源装置としての半導体レーザー１４をレーザー走査装置１０における結像光学系が搭載される光学箱９２に取り付けるためのものである。ここで、レーザー走査装置１０における結像光学系とは、半導体レーザー１４から出射されたレーザー光Ｂを光スポットとして感光体１２上に結像するためのレンズ、ミラー等の光学部品の集合であり、本実施形態では、図１に示されるコリメータレンズ１８、スリット部材２０、ハーフミラー２２、シリンドリカルレンズ２４、Ｆθレンズ３２，３４等から構成されている。光学箱９２は結像光学系を構成する光学部品の収納し、支持すると共に、これらの光学部品への塵埃等の異物付着を防止するための防塵空間を構成している。また光学箱９２には、回転多面鏡２６、同期センサ４８、ＭＰＤ２８等が搭載される。   5 and 6 show a semiconductor laser mounting structure according to the first embodiment of the present invention. The mounting structure 90 is for mounting the semiconductor laser 14 as the light source device to the optical box 92 in which the imaging optical system in the laser scanning device 10 is mounted. Here, the imaging optical system in the laser scanning device 10 is a set of optical components such as a lens and a mirror for forming an image on the photosensitive member 12 by using the laser beam B emitted from the semiconductor laser 14 as a light spot. In this embodiment, the collimator lens 18, the slit member 20, the half mirror 22, the cylindrical lens 24, and the Fθ lenses 32 and 34 shown in FIG. The optical box 92 accommodates and supports the optical components constituting the imaging optical system, and constitutes a dust-proof space for preventing adhesion of foreign matters such as dust to these optical components. In addition, the rotary polygon mirror 26, the synchronization sensor 48, the MPD 28, and the like are mounted on the optical box 92.

図５に示されるように、光学箱９２には、その外側面に半導体レーザー１４を取り付けるための光源取付部９３が設けられている。この光源取付部９３には、中央部に光学箱９２内へレーザー光Ｂを通過させるためのレーザー導入口９４が形成されると共に、レーザー導入口９４の周縁部に光学箱９２の側面から突出するように支持基台９６が設けられている。また光源取付部９３には、支持基台９６の外周側に複数のねじ穴９８が穿設され、これらのねじ穴９８は、プリント配線基板８０に穿設された複数の挿通穴８４にそれぞれ対応するように配置されている。一方、プリント配線基板８０における複数の挿通穴８４は、面方向に沿って半導体レーザー１４が実装される実装部８２の外側の部位にそれぞれ穿設され、実装部８２までの距離が互いに略等しくなるように配置されている。   As shown in FIG. 5, the optical box 92 is provided with a light source mounting portion 93 for mounting the semiconductor laser 14 on the outer surface thereof. The light source mounting portion 93 is formed with a laser introduction port 94 for allowing the laser light B to pass into the optical box 92 at the center, and protrudes from the side surface of the optical box 92 to the peripheral portion of the laser introduction port 94. Thus, a support base 96 is provided. The light source mounting portion 93 has a plurality of screw holes 98 formed on the outer peripheral side of the support base 96, and these screw holes 98 correspond to the plurality of insertion holes 84 formed in the printed wiring board 80, respectively. Are arranged to be. On the other hand, the plurality of insertion holes 84 in the printed wiring board 80 are formed in the outer portions of the mounting portion 82 where the semiconductor laser 14 is mounted along the surface direction, and the distances to the mounting portion 82 are substantially equal to each other. Are arranged as follows.

光源取付部９３の支持基台９６は、その先端面が十分に平滑な平面となるように加工されており、この支持基台９６の先端面は半導体レーザー１４から出射されるレーザー光Ｂの光軸ＳＢ（図６参照）の方向（半導体レーザー１４の光軸方向）を決めるための取付基準面９７とされている。この取付基準面９７は、その光学箱９２に搭載された結像光学系の光軸を基準として面方向が決められており、具体的には、結像光学系のレーザー光Ｂの入射部から延長された光軸ＳＯ（図６参照）に対して直交するように精度良く形成されている。ここで、支持基台９６は、その取付基準面９７の平面性を十分に高くでき、かつ面方向の傾き誤差を十分に小さくできるならば、樹脂等により光学箱９２と一体成形しても良いが、このような成形方法では十分な精度が得られない場合には、支持基台９６は、例えば、セラミック等の高い加工精度を得られる素材により成形し、光学箱９２の側面部に光軸ＳＯに対する傾きを調整しつつ固定することにより設けられる。   The support base 96 of the light source mounting portion 93 is processed so that the front end surface thereof is a sufficiently smooth flat surface. The front end surface of the support base 96 is light of the laser beam B emitted from the semiconductor laser 14. The mounting reference surface 97 is used to determine the direction of the axis SB (see FIG. 6) (the optical axis direction of the semiconductor laser 14). The mounting reference surface 97 has a surface direction determined with reference to the optical axis of the imaging optical system mounted on the optical box 92. Specifically, from the incident portion of the laser beam B of the imaging optical system. It is formed with high accuracy so as to be orthogonal to the extended optical axis SO (see FIG. 6). Here, the support base 96 may be integrally formed with the optical box 92 with resin or the like if the flatness of the mounting reference surface 97 can be sufficiently increased and the inclination error in the surface direction can be sufficiently reduced. However, when sufficient accuracy cannot be obtained by such a molding method, the support base 96 is molded from a material that can obtain high processing accuracy, such as ceramic, and the optical axis is formed on the side surface of the optical box 92. It is provided by fixing while adjusting the inclination with respect to SO.

一方、本実施形態に係る取付構造９０では、プリント配線基板８０が撓み方向へ十分な弾性を有するＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）により構成されており、プリント配線基板８０は複数本のビス１００により光源取付部９３に締結固定される。このとき、ビス１００が挿通するプリント配線基板８０の挿通穴８４は、その内径がビス１００のねじ部外径よりも大径で、ビス１００の頭部外径よりも小径とされている。   On the other hand, in the mounting structure 90 according to this embodiment, the printed wiring board 80 is configured by an FPC (Flexible Printed Circuit) having sufficient elasticity in the bending direction, and the printed wiring board 80 is mounted with a light source by a plurality of screws 100. Fastened and fixed to the portion 93. At this time, the insertion hole 84 of the printed wiring board 80 through which the screw 100 is inserted has an inner diameter larger than the screw portion outer diameter of the screw 100 and smaller than the head outer diameter of the screw 100.

次に、上記のように構成された取付構造９０を用いた半導体レーザー１４の光学箱９２への取付方法について説明する。図５に示される半導体レーザー１４を光源取付部９３に取り付ける際には、先ず、パッケージ部材６８の第２基準面７４を支持基台９６における取付基準面９７に当接させつつ、プリント配線基板８０の各挿通穴８４にそれぞれビス１００を挿通させ、これらのビス１００の先端部を光源取付部９３のねじ穴９８に捻じ込んで行く。複数本のビス１００はそれぞれ略均等量ずつねじ穴９８へ捻じ込まれ、これらのビス１００により光源取付部９３に拘束されたプリント配線基板８０は、パッケージ部材６８の第２基準面７４が支持基台９６の取付基準面９７に当接するように半導体レーザー１４を光源取付部９３に拘束する。このとき、図６の２点鎖線で示されるように、複数本のビス１００は、プリント配線基板８０における実装部８２の外側部分を僅かに光源取付部９３側へ撓み変形するまで、ねじ穴９８へそれぞれ均等に捻じ込まれる。これにより、パッケージ部材６８は第２基準面７４が取付基準面９７に当接する状態に保持され、第２基準面７４と取付基準面９７との間には弱い摩擦力が生じる。   Next, a method for mounting the semiconductor laser 14 to the optical box 92 using the mounting structure 90 configured as described above will be described. When the semiconductor laser 14 shown in FIG. 5 is attached to the light source attachment portion 93, first, the printed circuit board 80 is used while the second reference surface 74 of the package member 68 is brought into contact with the attachment reference surface 97 of the support base 96. The screws 100 are inserted into the respective insertion holes 84, and the tip portions of these screws 100 are screwed into the screw holes 98 of the light source mounting portion 93. The plurality of screws 100 are screwed into the screw holes 98 by substantially equal amounts, and the printed wiring board 80 restrained by the light source mounting portion 93 by these screws 100 is supported by the second reference surface 74 of the package member 68. The semiconductor laser 14 is constrained to the light source mounting portion 93 so as to contact the mounting reference surface 97 of the base 96. At this time, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 6, the plurality of screws 100 are screw holes 98 until the outer portion of the mounting portion 82 in the printed wiring board 80 is slightly bent and deformed toward the light source mounting portion 93. It is screwed evenly into each. As a result, the package member 68 is held in a state in which the second reference surface 74 is in contact with the attachment reference surface 97, and a weak frictional force is generated between the second reference surface 74 and the attachment reference surface 97.

前述したように、第２基準面７４はパッケージ部材６８に実装されたレーザーアレイ６０の光軸ＳＢに対して実質的に直交する平面であり、取付基準面９７は光学箱９２に搭載された結像光学系の光軸ＳＯに対して実質的に直交する平面である。このことから、第２基準面７４が取付基準面９７に当接すると、パッケージ部材６８に実装されたレーザーアレイ６０の光軸ＳＢは取付基準面９７にも実質的に直交することになる。すなわち、図６に示されるように、結像光学系を基準とする光軸方向をＺ軸、主走査方向をＸ軸、副走査方向をＹ軸としてそれぞれ表した場合、レーザーアレイ６０はＺ−Ｘ平面及びＸ−Ｙ平面に沿って傾きが無い状態に調整（傾き調整）される。   As described above, the second reference surface 74 is a plane that is substantially orthogonal to the optical axis SB of the laser array 60 mounted on the package member 68, and the mounting reference surface 97 is a connection mounted on the optical box 92. The plane is substantially perpendicular to the optical axis SO of the image optical system. From this, when the second reference surface 74 comes into contact with the attachment reference surface 97, the optical axis SB of the laser array 60 mounted on the package member 68 is substantially orthogonal to the attachment reference surface 97. That is, as shown in FIG. 6, when the optical axis direction based on the imaging optical system is represented as the Z axis, the main scanning direction is represented as the X axis, and the sub scanning direction is represented as the Y axis, the laser array 60 is Z- Adjustment is performed (tilt adjustment) so that there is no tilt along the X plane and the XY plane.

次いで、半導体レーザー１４のＸ軸方向及びＹ軸方向に沿った、Ｘ−Ｙ平面に沿った位置調整と、Ｚ軸を中心とする回転方向への調整（位相調整）とが同時に行われる。Ｘ−Ｙ平面に沿った位置調整は、第２基準面７４を取付基準面９７に当接させつつ、第２基準面７４と取付基準面９７との摩擦力に抗し、半導体レーザー１４をスライド（平行移動）させることにより行われる。これにより、半導体レーザー１４は、レーザーアレイ６０の光軸ＳＢを結像光学系の光軸ＳＯと一致するようにＸ−Ｙ平面に沿って位置決めされる。   Next, the position adjustment along the XY plane along the X-axis direction and the Y-axis direction of the semiconductor laser 14 and the adjustment (phase adjustment) in the rotation direction around the Z-axis are performed simultaneously. The position adjustment along the XY plane slides the semiconductor laser 14 against the frictional force between the second reference surface 74 and the mounting reference surface 97 while bringing the second reference surface 74 into contact with the mounting reference surface 97. (Translation) is performed. Thus, the semiconductor laser 14 is positioned along the XY plane so that the optical axis SB of the laser array 60 coincides with the optical axis SO of the imaging optical system.

またＺ軸を中心とする位相調整は、第２基準面７４を取付基準面９７に当接させつつ、Ｚ軸を中心として半導体レーザー１４を回転させることにより行われる。これにより、半導体レーザー１４は、レーザーアレイ６０における複数個のレーザー発光部６４がＸ軸及びＹ軸に対して所定の方向ヘ配列される。これらのＸ−Ｙ平面に沿った位置調整の許容量及びＺ軸を中心とする位相調整の許容量は、プリント配線基板８０における挿通穴８４の内径とビス１００の外径との差により定まる。このことから、挿通穴８４の内径をビス１００の外径に対してどの程度、拡大するかが決められる。   The phase adjustment around the Z axis is performed by rotating the semiconductor laser 14 around the Z axis while bringing the second reference surface 74 into contact with the attachment reference surface 97. Thus, in the semiconductor laser 14, a plurality of laser light emitting portions 64 in the laser array 60 are arranged in a predetermined direction with respect to the X axis and the Y axis. The allowable amount of position adjustment along the XY plane and the allowable amount of phase adjustment around the Z axis are determined by the difference between the inner diameter of the insertion hole 84 and the outer diameter of the screw 100 in the printed wiring board 80. From this, it is determined how much the inner diameter of the insertion hole 84 is enlarged with respect to the outer diameter of the screw 100.

Ｘ−Ｙ平面に沿った位置調整及びＺ軸を中心とする位相調整が完了したならば、複数本のビス１００をそれぞれ所定の締結トルクが生じるまでねじ穴９８へ捻じ込み、プリント配線基板８０の実装部８２の外側を撓み量を十分に大きくする。この撓み量の増加に従って、第２基準面７４と取付基準面９７との間の摩擦力が増大し、この摩擦力を十分に大きくすることにより、半導体レーザー１４のＸ−Ｙ平面に沿った移動及び回転が拘束される。このとき、第２基準面７４と取付基準面９７との間の摩擦力は、ビス１００の締結トルクに対応する大きさになるので、ビス１００をねじ穴９８へ捻じ込む際の締結トルクを適宜設定することで、第２基準面７４と取付基準面９７との間の摩擦力を十分な大きさにできる。具体的には、ポリイミド系樹脂を基材として厚さが１．０ｍｍ〜２．０ｍｍのプリント配線基板８０を用いた場合、各ビス１００の締結トルクを０．１Ｎ・ｍ〜０．５Ｎ・ｍの範囲内で適宜設定することで、半導体レーザー１４を十分な拘束力で光源取付部９３へ固定できる。   When the position adjustment along the XY plane and the phase adjustment around the Z axis are completed, a plurality of screws 100 are screwed into the screw holes 98 until a predetermined fastening torque is generated, respectively. The amount of bending of the outside of the mounting portion 82 is made sufficiently large. As the amount of deflection increases, the frictional force between the second reference surface 74 and the attachment reference surface 97 increases. By sufficiently increasing the frictional force, the semiconductor laser 14 moves along the XY plane. And rotation is constrained. At this time, since the frictional force between the second reference surface 74 and the attachment reference surface 97 has a magnitude corresponding to the fastening torque of the screw 100, the fastening torque when the screw 100 is screwed into the screw hole 98 is appropriately set. By setting, the frictional force between the second reference surface 74 and the attachment reference surface 97 can be made sufficiently large. Specifically, when a printed wiring board 80 having a thickness of 1.0 mm to 2.0 mm with a polyimide resin as a base material is used, the fastening torque of each screw 100 is set to 0.1 N · m to 0.5 N · m. By appropriately setting within the range, the semiconductor laser 14 can be fixed to the light source mounting portion 93 with a sufficient restraining force.

以上説明したように、図５及び図６に示される取付構造９０によれば、半導体レーザー１４を結像光学系が搭載される光学箱９２における光源取付部９３に簡単に取り付けることができ、かつ半導体レーザー１４におけるレーザーアレイ６０の結像光学系の光軸ＳＯに対する傾き誤差、Ｘ−Ｙ平面に沿った位置決め誤差及び、Ｚ軸まわりの位相誤差をそれぞれ十分に小さくできる。また取付構造９０では、プリント配線基板８０としてＦＰＣを用いていることから、プリント配線基板８０が撓み方向へ十分な弾性を有し、かつ任意の方向へ一定の柔軟性を有しているので、何れかのビス１００における締結トルクが過剰になり、プリント配線基板８０の撓み変形が局部的に大きくなった場合や、複数本のビス１００のねじ穴９８への捻じ込み量が不均一になり、プリント配線基板８０に捻れ変形が生じた場合でも、プリント配線基板８０に亀裂、断線等の破損が生じたり、第２基準面７４と取付基準面９７との間の密着性が低下することを防止できる。   As described above, according to the mounting structure 90 shown in FIGS. 5 and 6, the semiconductor laser 14 can be easily mounted on the light source mounting portion 93 in the optical box 92 on which the imaging optical system is mounted, and The tilt error of the imaging optical system of the laser array 60 in the semiconductor laser 14 with respect to the optical axis SO, the positioning error along the XY plane, and the phase error around the Z axis can be sufficiently reduced. In the mounting structure 90, since the FPC is used as the printed wiring board 80, the printed wiring board 80 has sufficient elasticity in the bending direction and has a certain flexibility in any direction. When the fastening torque of any of the screws 100 becomes excessive and the flexural deformation of the printed wiring board 80 is locally increased, the amount of screwing into the screw holes 98 of the plurality of screws 100 becomes non-uniform, Even when torsional deformation occurs in the printed wiring board 80, it is possible to prevent the printed wiring board 80 from being damaged such as cracks and disconnections, and from decreasing the adhesion between the second reference surface 74 and the mounting reference surface 97. it can.

次に、本発明の第１の実施形態に係る取付構造の第１変形例について説明する。図７に示される取付構造１０４では、半導体レーザー１４が実装されるプリント配線基板１０６としてガラスエポキシ系樹脂を基材とする比較的、硬質のものを用いている。ガラスエポキシ系樹脂を基材するプリント配線基板１０６は、ＦＰＣと比較して殆ど柔軟性を有しておらず、かつ撓み方向へ許容される弾性変形量も小さいものになっている。このため、何れかのビス１００における締結トルクが過剰になった場合や、複数本のビス１００のねじ穴９８への捻じ込み量が不均一になった場合には、プリント配線基板１０６に亀裂、断線等の破損が生じ易く、また第２基準面７４と取付基準面９７との間の密着性が低下し易くなる。   Next, a first modification of the mounting structure according to the first embodiment of the present invention will be described. In the mounting structure 104 shown in FIG. 7, a relatively hard substrate based on a glass epoxy resin is used as the printed wiring board 106 on which the semiconductor laser 14 is mounted. The printed wiring board 106 based on the glass epoxy resin has little flexibility compared to the FPC, and the elastic deformation allowed in the bending direction is small. For this reason, when the fastening torque of any of the screws 100 becomes excessive or the amount of screwing into the screw holes 98 of the plurality of screws 100 becomes uneven, the printed wiring board 106 is cracked, Breakage such as disconnection is likely to occur, and adhesion between the second reference surface 74 and the attachment reference surface 97 is likely to be reduced.

上記のような問題が考慮されて、取付構造１０４には、光源取付部９３に円筒状のボス１０８がねじ穴９８に対応して設けられている。ボス１０８は光源取付部９３のねじ穴９８の外周側に同軸的に配置され、光源取付部９３からプリント配線基板８０側へ突出している。ボス１０８の内径はビス１００の外径よりも僅かに長くなっており、また複数本のボス１０８の光源取付部９３表面からの突出長Ｐは互いに等しくなっている。この突出長Ｐは、支持基台９６の光源取付部９３からの突出長とパッケージ部材６８の厚さとの和よりも所定長だけ短くなっており、このボス１０８の支持基台９６及びパッケージ部材６８に対する短縮量は、半導体レーザー１４が光源取付部９３に取り付けられた状態で、プリント配線基板１０６に付与すべき撓み変形量に応じて設定される。   Considering the above problems, the mounting structure 104 is provided with a cylindrical boss 108 corresponding to the screw hole 98 in the light source mounting portion 93. The boss 108 is coaxially disposed on the outer peripheral side of the screw hole 98 of the light source mounting portion 93 and protrudes from the light source mounting portion 93 to the printed wiring board 80 side. The inner diameter of the boss 108 is slightly longer than the outer diameter of the screw 100, and the protruding lengths P of the plurality of bosses 108 from the surface of the light source mounting portion 93 are equal to each other. The projecting length P is shorter than the sum of the projecting length of the support base 96 from the light source mounting portion 93 and the thickness of the package member 68 by a predetermined length, and the support base 96 and the package member 68 of the boss 108. The shortening amount is set in accordance with the amount of bending deformation to be applied to the printed wiring board 106 in a state where the semiconductor laser 14 is attached to the light source attachment portion 93.

取付構造１０４により半導体レーザー１４を光源取付部９３に取り付ける際には、半導体レーザー１４のＸ−Ｙ平面に沿った位置調整及び位相調整については、基本的に取付構造９０の場合と同一の方法により行われる。これら一連の半導体レーザー１４の位置調整及び位相調整が完了した後、取付構造１０４では、複数本のビス１００の頭部がそれぞれプリント配線基板１０６を介してボス１０８の先端面に当接し、それ以上の捻じ込みが制限されるまで、ねじ穴９８にそれぞれ捻じ込まれる。これにより、プリント配線基板１０６には、実装部８２外側の周辺部に撓み変形が均等に生じ、この撓み変形により生じる復元力により第２基準面７４が取付基準面９７に十分な圧接力で圧接し、半導体レーザー１４のＸ−Ｙ平面に沿った移動及び回転が拘束される。   When the semiconductor laser 14 is attached to the light source attachment portion 93 by the attachment structure 104, the position adjustment and the phase adjustment along the XY plane of the semiconductor laser 14 are basically performed by the same method as that of the attachment structure 90. Done. After the position adjustment and phase adjustment of the series of semiconductor lasers 14 are completed, in the mounting structure 104, the heads of the plurality of screws 100 abut against the tip surface of the boss 108 via the printed wiring board 106, respectively. Each of the screw holes 98 is screwed until the screwing is restricted. As a result, the printed wiring board 106 is uniformly deformed in the peripheral portion outside the mounting portion 82, and the second reference surface 74 is pressed against the mounting reference surface 97 with a sufficient pressing force by the restoring force generated by the bending deformation. Then, the movement and rotation of the semiconductor laser 14 along the XY plane are restricted.

以上説明したように、図７に示される取付構造１０４によっても、取付構造９０の場合と同様に、半導体レーザー１４を結像光学系が搭載される光学箱９２における光源取付部９３に簡単に取り付けることができ、かつ半導体レーザー１４におけるレーザーアレイ６０の結像光学系の光軸ＳＯに対する傾き誤差、Ｘ−Ｙ平面に沿った位置決め誤差及び、Ｚ軸まわりの位相誤差をそれぞれ十分に小さくできる。また取付構造１０４では、プリント配線基板１０６がガラスエポキシ系樹脂製により形成されていることから、ＦＰＣとして構成されたプリント配線基板８０と比較し、亀裂、断線等が生じない程度の僅かな撓み変形量を付与すれば、半導体レーザー１４に十分な復元力を作用させて半導体レーザー１４を確実に光源取付部９３の所定位置に拘束可能になる。   As described above, the mounting structure 104 shown in FIG. 7 also allows the semiconductor laser 14 to be easily mounted on the light source mounting portion 93 in the optical box 92 on which the imaging optical system is mounted, as in the mounting structure 90. In addition, the tilt error of the imaging optical system of the laser array 60 in the semiconductor laser 14 with respect to the optical axis SO, the positioning error along the XY plane, and the phase error around the Z axis can be sufficiently reduced. Further, in the mounting structure 104, since the printed wiring board 106 is made of glass epoxy resin, it is slightly bent and deformed so as not to cause cracks, disconnection, etc., compared to the printed wiring board 80 configured as an FPC. If the amount is given, a sufficient restoring force is applied to the semiconductor laser 14 so that the semiconductor laser 14 can be reliably restrained at a predetermined position of the light source mounting portion 93.

なお、プリント配線基板がＦＰＣとして構成されている場合でも、光源取付部９３に複数個のボス１０８を設け、これらのボス１０８によりビス１００の捻じ込み量を一定にすることで、プリント配線基板から半導体レーザー１４に作用する復元力を確実に一定の大きさにできるので、ビス１００の捻じ込み量の不足等に起因して半導体レーザー１４の光源取付部９３への取付状態が不安定になることを防止できる。   Even when the printed wiring board is configured as an FPC, a plurality of bosses 108 are provided in the light source mounting portion 93, and the screw 100 is screwed in by these bosses 108 to make the screw 100 constant. Since the restoring force acting on the semiconductor laser 14 can be surely made constant, the mounting state of the semiconductor laser 14 to the light source mounting portion 93 becomes unstable due to insufficient screwing of the screw 100 or the like. Can be prevented.

[第２の実施形態]   [Second Embodiment]

図８〜図１０には、それぞれ本発明の第２の実施形態に係る半導体レーザの取付構造が示されている。なお、この第２の実施形態に係る半導体レーザの取付構造において、第１の実施形態に係る半導体レーザの取付構造と基本的に構成が共通な部材については同一符合を付して説明を省略する。   FIGS. 8 to 10 show a semiconductor laser mounting structure according to the second embodiment of the present invention. Note that in the semiconductor laser mounting structure according to the second embodiment, members that are basically the same in configuration as the semiconductor laser mounting structure according to the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. .

図８には、本発明の第２の実施形態に係る半導体レーザの取付構造の一例が示されている。この取付構造１１０では、光源取付部９３とプリント配線基板１０６との間におけるビス１００の外周側に肉厚円筒状のスペーサ部材１１２が配置されている。このスペーサ部材１１２はゴム等の弾性材料により形成されており、その軸心部にはビス１００のねじ部が挿通可能な貫通穴１１４が形成されている。スペーサ部材１１２の軸方向に沿った自由長Ｌ（図８（Ｂ）参照）（は、支持基台９６の光源取付部９３からの突出長とパッケージ部材６８の厚さとの和よりも所定長だけ長くなっており、このスペーサ部材１１２の自由長Ｌは、スペーサ部材１１２の軸方向に沿った弾性係数と、半導体レーザー１４を光源取付部９３に固定するためにパッケージ部材６８に付与すべき付勢力の大きさ等に応じて設定される。   FIG. 8 shows an example of a semiconductor laser mounting structure according to the second embodiment of the present invention. In the mounting structure 110, a thick cylindrical spacer member 112 is disposed on the outer peripheral side of the screw 100 between the light source mounting portion 93 and the printed wiring board 106. The spacer member 112 is formed of an elastic material such as rubber, and a through hole 114 through which a screw portion of the screw 100 can be inserted is formed in an axial center portion thereof. The free length L (see FIG. 8B) along the axial direction of the spacer member 112 (see FIG. 8B) is a predetermined length than the sum of the protruding length of the support base 96 from the light source mounting portion 93 and the thickness of the package member 68. The free length L of the spacer member 112 is an elastic coefficient along the axial direction of the spacer member 112 and an urging force to be applied to the package member 68 in order to fix the semiconductor laser 14 to the light source mounting portion 93. It is set according to the size of.

取付構造１１０により半導体レーザー１４を光源取付部９３に取り付ける際には、先ず、ビス１００をプリント配線基板１０６における複数個の挿通穴８４にそれぞれ挿通し、このビス１００のねじ部の外周側にスペーサ部材１１２を嵌挿する。この後、パッケージ部材６８における第２基準面７４が支持基台９６の取付基準面９７に軽く当接するまで、複数本のビス１００をそれぞれ均等にねじ穴９８に捻じ込み、この状態で半導体レーザー１４の位置調整及び位相調整を行う。この半導体レーザー１４のＸ−Ｙ平面に沿った位置調整及び位相調整の方法については、基本的に第１の実施形態に係る取付構造９０，１０４の場合と同一の方法により行われる。   When the semiconductor laser 14 is attached to the light source attachment portion 93 by the attachment structure 110, first, the screws 100 are respectively inserted into the plurality of insertion holes 84 in the printed wiring board 106, and spacers are provided on the outer peripheral side of the screw portions of the screws 100. The member 112 is inserted. Thereafter, the plurality of screws 100 are evenly screwed into the screw holes 98 until the second reference surface 74 of the package member 68 comes into light contact with the mounting reference surface 97 of the support base 96, and in this state, the semiconductor laser 14 Position adjustment and phase adjustment are performed. The method of position adjustment and phase adjustment along the XY plane of the semiconductor laser 14 is basically performed by the same method as in the case of the mounting structures 90 and 104 according to the first embodiment.

取付構造１１０では、半導体レーザー１４の位置調整及び位相調整が完了した後、複数本のビス１００を更にねじ穴９８に捻じ込み、これらのビス１００からの加圧力によりスペーサ部材１１２を所定の圧縮長Ｐになるように軸方向に沿って弾性変形させる。このとき、プリント配線基板１０６には、その剛性に応じて実装部８２外側の周辺部に僅かな撓み変形が生じる。このとき、半導体レーザー１４には、複数個のスペーサ部材１１２の復元力とプリント配線基板１０６の復元力との和に対応する付勢力が作用し、この付勢力によりパッケージ部材６８における第２基準面７４が取付基準面９７に十分な圧接力で圧接し、半導体レーザー１４のＸ−Ｙ平面に沿った移動が拘束される。   In the mounting structure 110, after the position adjustment and phase adjustment of the semiconductor laser 14 are completed, a plurality of screws 100 are further screwed into the screw holes 98, and the spacer member 112 is made to have a predetermined compression length by applying pressure from these screws 100. It is elastically deformed along the axial direction so as to be P. At this time, the printed wiring board 106 is slightly bent and deformed in the peripheral portion outside the mounting portion 82 according to its rigidity. At this time, a biasing force corresponding to the sum of the restoring force of the plurality of spacer members 112 and the restoring force of the printed wiring board 106 acts on the semiconductor laser 14, and the second reference surface of the package member 68 is applied by this biasing force. 74 is brought into pressure contact with the attachment reference surface 97 with a sufficient pressure contact force, and the movement of the semiconductor laser 14 along the XY plane is restricted.

以上説明したように、図８に示される取付構造１１０によっても、第１の実施形態に係る取付構造９０，１０４の場合と同様に、半導体レーザー１４を結像光学系が搭載される光学箱９２における光源取付部９３に簡単に取り付けることができ、かつ半導体レーザー１４におけるレーザーアレイ６０の結像光学系の光軸ＳＯに対する傾き誤差、Ｘ−Ｙ平面に沿った位置決め誤差及び、Ｚ軸まわりの位相誤差をそれぞれ十分に小さくできる。また取付構造１１０では、プリント配線基板１０６として高剛性のものを用いた場合でも、スペーサ部材１１２の弾性変形量を十分に大きくし、プリント配線基板１１６を介してスペーサ部材１１２から半導体レーザー１４へ十分な大きな付勢力を作用させることで、半導体レーザー１４を確実に光源取付部９３の所定位置に拘束可能になる。また取付構造１１０では、プリント配線基板１０６が複数個のスペーサ部材１１２を介して光源取付部９３に弾性的に連結されていることから、光学箱９２に外部からの衝撃が作用した場合でも、スペーサ部材１１２によりプリント配線基板１０６側へ伝達される衝撃力を緩和できるので、衝撃力によるプリント配線基板１０６及び半導体レーザー１４の損傷を抑制できる。   As described above, also with the mounting structure 110 shown in FIG. 8, as with the mounting structures 90 and 104 according to the first embodiment, the optical box 92 in which the imaging optical system is mounted on the semiconductor laser 14. Can be easily mounted on the light source mounting portion 93 of the laser diode 60, and the tilt error of the imaging optical system of the laser array 60 in the semiconductor laser 14 with respect to the optical axis SO, the positioning error along the XY plane, and the phase around the Z axis. Each error can be made sufficiently small. Further, in the mounting structure 110, even when a high-rigidity printed wiring board 106 is used, the amount of elastic deformation of the spacer member 112 is sufficiently increased, and the spacer member 112 is sufficiently transferred from the spacer member 112 to the semiconductor laser 14 via the printed wiring board 116. By applying a large urging force, the semiconductor laser 14 can be reliably restrained at a predetermined position of the light source mounting portion 93. In the mounting structure 110, since the printed wiring board 106 is elastically connected to the light source mounting portion 93 via the plurality of spacer members 112, even when an external impact acts on the optical box 92, the spacer Since the impact force transmitted to the printed wiring board 106 side by the member 112 can be reduced, damage to the printed wiring board 106 and the semiconductor laser 14 due to the impact force can be suppressed.

図９には、本発明の第２の実施形態に係る半導体レーザの取付構造の第１変形例が示されている。この取付構造１２０では、光源取付部９３における支持基台９６の外側に複数個（例えば、４個）の板ばね部材１２２が片持ち状態で取り付けられている。複数個の板ばね部材１２２は、それぞれ金属を素材として細長い薄板状に形成されており、支持基台９６を中心として外側へ延出するように配置されている。板ばね部材１２２は、支持基台９６側に配置された基端部がビス１２４により光源取付部９３の外側面に固着され、基端部から先端側へ向って光源取付部９３の外側面から徐々に離間するように湾曲されている。これにより、板ばね部材１２２はＺ軸方向に沿って撓み変形可能となっている。また板ばね部材１２２の先端部には、プリント配線基板１０６の挿通穴８４に対応する連結用のねじ穴１２６が穿設されている。   FIG. 9 shows a first modification of the semiconductor laser mounting structure according to the second embodiment of the present invention. In the mounting structure 120, a plurality of (for example, four) leaf spring members 122 are mounted in a cantilevered state outside the support base 96 in the light source mounting portion 93. Each of the plurality of leaf spring members 122 is formed in a thin and long thin plate shape using a metal as a raw material, and is disposed so as to extend outward with the support base 96 as a center. The leaf spring member 122 has a base end portion disposed on the support base 96 side fixed to the outer surface of the light source mounting portion 93 with screws 124, and from the outer surface of the light source mounting portion 93 toward the distal end side from the base end portion. It is curved so as to be gradually separated. Thereby, the leaf | plate spring member 122 can be bent and deformed along a Z-axis direction. In addition, a screw hole 126 for connection corresponding to the insertion hole 84 of the printed wiring board 106 is formed at the distal end portion of the leaf spring member 122.

ここで、図９（Ａ）に示されるように、板ばね部材１２２が変形していない自由状態では、光源取付部９３の外側面から板ばね部材１２２の先端部までのＺ軸方向に沿った間隔Ｔが支持基台９６の光源取付部９３からの突出長とパッケージ部材６８の厚さとの和よりも所定長だけ短くなっている。この板ばね部材１２２の光源取付部９３からの間隔Ｔは、板ばね部材１２２の撓み方向（Ｚ軸方向）に沿った弾性係数と、半導体レーザー１４を光源取付部９３に固定するためにパッケージ部材６８に付与すべき付勢力の大きさ等に応じて設定される。   Here, as shown in FIG. 9A, in the free state in which the leaf spring member 122 is not deformed, it extends along the Z-axis direction from the outer surface of the light source mounting portion 93 to the tip end portion of the leaf spring member 122. The interval T is shorter than the sum of the protruding length of the support base 96 from the light source mounting portion 93 and the thickness of the package member 68 by a predetermined length. The spacing T of the leaf spring member 122 from the light source attachment portion 93 is an elastic coefficient along the bending direction (Z-axis direction) of the leaf spring member 122 and a package member for fixing the semiconductor laser 14 to the light source attachment portion 93. 68 is set according to the magnitude of the urging force to be applied to 68.

取付構造１２０により半導体レーザー１４を光源取付部９３に取り付ける際には、先ず、ビス１００をプリント配線基板１０６の複数個の挿通穴８４にそれぞれ挿通し、これらのビス１００のねじ先端部をそれぞれ板ばね部材１２２のねじ穴１２６に捻じ込み、板ばね部材１２２をプリント配線基板１０６側へ撓み変形させる。このとき、パッケージ部材６８における第２基準面７４が支持基台９６の取付基準面９７に軽く当接するまで、複数本のビス１００をそれぞれ均等にねじ穴１２６に捻じ込み、この状態で、半導体レーザー１４の位置調整及び位相調整を行う。この半導体レーザー１４のＸ−Ｙ平面に沿った位置調整及び位相調整については、基本的に第１の実施形態に係る取付構造９０，１０４の場合と同一の方法により行われる。   When the semiconductor laser 14 is attached to the light source attachment portion 93 by the attachment structure 120, first, the screws 100 are respectively inserted into the plurality of insertion holes 84 of the printed wiring board 106, and the screw tip portions of these screws 100 are respectively connected to the plate. The leaf spring member 122 is bent and deformed toward the printed wiring board 106 by being screwed into the screw hole 126 of the spring member 122. At this time, the plurality of screws 100 are evenly screwed into the screw holes 126 until the second reference surface 74 of the package member 68 lightly contacts the mounting reference surface 97 of the support base 96, and in this state, the semiconductor laser 14 position adjustment and phase adjustment are performed. The position adjustment and phase adjustment of the semiconductor laser 14 along the XY plane are basically performed by the same method as that of the mounting structures 90 and 104 according to the first embodiment.

取付構造１２０では、半導体レーザー１４の位置調整及び位相調整が完了した後、図９（Ｂ）に示されるように、複数本のビス１００を更に板ばね部材１２２のねじ穴１２６に捻じ込み、板ばね部材１２２の撓み変形を増大させることで、板ばね部材１２２の先端部をプリント配線基板８０に当接させる。これにより、板ばね部材１２２によりビス１００のねじ穴１２６への捻じ込みが制限され、プリント配線基板１０６には、その剛性に応じて実装部８２外側の周辺部に僅かな撓み変形が生じる。また半導体レーザー１４には、複数個の板ばね部材１２２の復元力とプリント配線基板１０６の復元力との和に対応する付勢力が作用し、この付勢力によりパッケージ部材６８における第２基準面７４が取付基準面９７に十分な圧接力で圧接し、半導体レーザー１４のＸ−Ｙ平面に沿った移動が拘束される。   In the mounting structure 120, after the position adjustment and phase adjustment of the semiconductor laser 14 are completed, a plurality of screws 100 are further screwed into the screw holes 126 of the leaf spring member 122 as shown in FIG. By increasing the bending deformation of the spring member 122, the distal end portion of the leaf spring member 122 is brought into contact with the printed wiring board 80. As a result, the screwing of the screw 100 into the screw hole 126 is restricted by the leaf spring member 122, and the printed wiring board 106 is slightly bent and deformed in the peripheral portion outside the mounting portion 82 according to its rigidity. Further, a biasing force corresponding to the sum of the restoring force of the plurality of leaf spring members 122 and the restoring force of the printed wiring board 106 acts on the semiconductor laser 14, and the second reference surface 74 of the package member 68 is applied by this biasing force. Is pressed against the attachment reference surface 97 with a sufficient pressure contact force, and the movement of the semiconductor laser 14 along the XY plane is restricted.

図９に示される取付構造１２０によっても、図８に示される取付構造１１０の場合と同様の作用効果が得られると共に、半導体レーザー１４を光源取付部９３側へ付勢する弾性部材として金属製の板ばね部材１２２を用いているので、ゴム製のスペーサ部材１１２を用いた場合と比較して、化学変化等による機械的な特性変化が少なく、半導体レーザー１４に対する付勢力の経時的な変化を抑制できる。   The mounting structure 120 shown in FIG. 9 can provide the same effects as those of the mounting structure 110 shown in FIG. 8 and is made of a metal as an elastic member that biases the semiconductor laser 14 toward the light source mounting portion 93. Since the leaf spring member 122 is used, the mechanical characteristic change due to chemical change or the like is small as compared with the case where the rubber spacer member 112 is used, and the temporal change of the urging force against the semiconductor laser 14 is suppressed. it can.

図１０には、本発明の第２の実施形態に係る半導体レーザの取付構造の第２変形例が示されている。この取付構造１３０で用いられるビス１３４には、頭部１３５と先端側のねじ部１３６との間に頭部１３５よりも小径で、かつねじ部１３６よりも大径とされた円柱状のスペーサ部１３７が設けられている。また取付構造１３０は、半導体レーザー１４を光源取付部９３側へ付勢する弾性部材として波形ワッシャ１３２を備えており、この波形ワッシャ１３２は、ビス１００の頭部１３５とプリント配線基板１０６との間であってビス１００のねじ部の外周側にリング状の波形ワッシャ１３２が介装されている。波形ワッシャ１３２は、図１０（Ｂ）に示されるように、周方向に沿って波形に湾曲した薄い金属板により形成されており、その厚さ方向に沿って弾性変形可能とされている。   FIG. 10 shows a second modification of the semiconductor laser mounting structure according to the second embodiment of the present invention. The screw 134 used in the mounting structure 130 has a cylindrical spacer portion between the head portion 135 and the screw portion 136 on the distal end side, which is smaller in diameter than the head portion 135 and larger in diameter than the screw portion 136. 137 is provided. The mounting structure 130 includes a corrugated washer 132 as an elastic member that urges the semiconductor laser 14 toward the light source mounting portion 93. The corrugated washer 132 is provided between the head 135 of the screw 100 and the printed wiring board 106. A ring-shaped corrugated washer 132 is interposed on the outer peripheral side of the screw portion of the screw 100. As shown in FIG. 10B, the corrugated washer 132 is formed of a thin metal plate curved in a corrugated shape along the circumferential direction, and can be elastically deformed along the thickness direction.

取付構造１３０により半導体レーザー１４を光源取付部９３に取り付ける際には、先ず、ビス１３４のスペーサ部１３７の外周側に波形ワッシャ１３２を嵌めた後、ビス１３４をプリント配線基板１０６の複数個の挿通穴８４にそれぞれ挿通させ、これらのビス１３４のねじ部１３６をそれぞれ各波形ワッシャ１３２が僅かに弾性変形するまで、均等にねじ穴９８に捻じ込む。この状態で、半導体レーザー１４のＸ−Ｙ平面に沿った位置調整及び位相調整が行われる。この半導体レーザー１４の位置調整及び位相調整については、基本的に第１の実施形態に係る取付構造９０，１０４の場合と同一の方法により行われることから説明を省略する。   When the semiconductor laser 14 is attached to the light source attachment portion 93 by the attachment structure 130, first, the corrugated washer 132 is fitted on the outer peripheral side of the spacer portion 137 of the screw 134, and then the screw 134 is inserted into the printed wiring board 106. The screw portions 136 of the screws 134 are inserted into the holes 84 and screwed evenly into the screw holes 98 until the corrugated washers 132 are slightly elastically deformed. In this state, position adjustment and phase adjustment of the semiconductor laser 14 along the XY plane are performed. The position adjustment and phase adjustment of the semiconductor laser 14 are basically performed by the same method as in the case of the mounting structures 90 and 104 according to the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

半導体レーザー１４の位置調整及び位相調整が完了した後、複数本のビス１００を更に光源取付部９３のねじ穴９８に捻じ込み、各ビス１３４におけるスペーサ部１３７の先端面をそれぞれ支持基台９６へ圧接させる。これにより、波形ワッシャ１３２の厚さ方向に沿った弾性変形量が十分に増大すると共に、プリント配線基板１０６には実装部８２外側の周辺部に僅かな撓み変形が生じる。このとき、半導体レーザー１４には、複数個の波形ワッシャ１３２の復元力とプリント配線基板１０６の復元力との和に対応する付勢力が作用し、この付勢力によりパッケージ部材６８における第２基準面７４が取付基準面９７に十分な圧接力で圧接し、半導体レーザー１４のＸ−Ｙ平面に沿った移動が拘束される。   After the position adjustment and phase adjustment of the semiconductor laser 14 are completed, a plurality of screws 100 are further screwed into the screw holes 98 of the light source mounting portion 93, and the front end surfaces of the spacer portions 137 of the screws 134 are respectively connected to the support base 96. Press contact. As a result, the amount of elastic deformation along the thickness direction of the corrugated washer 132 is sufficiently increased, and the printed wiring board 106 is slightly bent and deformed in the peripheral portion outside the mounting portion 82. At this time, an urging force corresponding to the sum of the restoring force of the plurality of wave washers 132 and the restoring force of the printed wiring board 106 acts on the semiconductor laser 14, and the second reference surface of the package member 68 is applied by this urging force. 74 is brought into pressure contact with the attachment reference surface 97 with a sufficient pressure contact force, and the movement of the semiconductor laser 14 along the XY plane is restricted.

図１０に示される取付構造１３０によっても、本実施形態に係る他の取付構造１１０，１２０の場合と同様の作用効果が得られると共に、半導体レーザー１４を光源取付部９３側へ付勢する弾性部材として市販品である波形ワッシャ１３２を用いているので、ゴム製のスペーサ部材１１２や板ばね部材１２２を用いた場合と比較して、弾性部材を設けたことによるコスト上昇を抑制できる。   The mounting structure 130 shown in FIG. 10 also provides the same effects as those of the other mounting structures 110 and 120 according to the present embodiment, and an elastic member that biases the semiconductor laser 14 toward the light source mounting portion 93. Since the commercially available wave washer 132 is used, an increase in cost due to the provision of the elastic member can be suppressed as compared with the case where the rubber spacer member 112 or the leaf spring member 122 is used.

[第３の実施形態]   [Third embodiment]

図１３及び図１４には本発明の第３の実施形態に係る半導体レーザーの取付構造が示されている。この半導体レーザーの取付構造（以下、単に「取付構造」という。）２００には、図１４に示されるように、光源装置であるレーザーパッケージ２０２が実装されると共に、レーザー駆動回路(図示省略)が配設されたプレート状のレーザー駆動基板２０４が設けられている。レーザーパッケージ２０２は、レーザー光源として面発光型のレーザーアレイ２０６及び、このレーザーアレイ２０６を収納するセラミック製のパッケージ部材２０８を備えている。このパッケージ部材２０８は、レーザー駆動基板２０４とは反対側の表面部が光源側基準面２１０とされており、この光源側基準面２１０は高い平滑度を有する平面に加工されている。   13 and 14 show a semiconductor laser mounting structure according to the third embodiment of the present invention. In this semiconductor laser mounting structure (hereinafter simply referred to as “mounting structure”) 200, as shown in FIG. 14, a laser package 202 as a light source device is mounted, and a laser driving circuit (not shown) is provided. A plate-like laser drive substrate 204 is provided. The laser package 202 includes a surface-emitting laser array 206 as a laser light source, and a ceramic package member 208 that houses the laser array 206. The surface of the package member 208 opposite to the laser drive substrate 204 is a light source side reference surface 210, and the light source side reference surface 210 is processed into a flat surface having high smoothness.

取付構造２００は、光走査装置の筐体２１２に一体的に設けられた光源取付部２１４を備えている。この光源取付部２１４は、筐体２１２の側板部を貫通する窓部２１６及び、この窓部２１６の外周側に筐体２１２の側板部から外側へ突出するように設けられた略円筒状の筒部２１８を備えている。ここで、筒部２１８には、その外周部にリブ状とされた複数個（本実施形態では３個）の当接片２１９が一体的に形成されており、これら３個の当接片２１９は、筒部２１８の外周面に沿って互いに等間隔（１２０°間隔）となるように配置されている。当接片２１９の先端面は取付基準面２２０とされており、この取付基準面２２０も、光源側基準面２１０と同様に、高い平滑度を有する平面に加工されている。また光源取付部２１４には、筒部２１８の外周側に一対のネジ穴２２２が筐体２１２の側板部を貫通するように設けられている。   The mounting structure 200 includes a light source mounting portion 214 that is provided integrally with the housing 212 of the optical scanning device. The light source mounting portion 214 includes a window portion 216 that penetrates the side plate portion of the housing 212, and a substantially cylindrical tube that is provided on the outer peripheral side of the window portion 216 so as to protrude outward from the side plate portion of the housing 212. Part 218. Here, a plurality of (three in the present embodiment) abutting pieces 219 formed integrally with the outer periphery of the cylindrical portion 218 are integrally formed, and these three abutting pieces 219 are formed. Are arranged at equal intervals (120 ° intervals) along the outer peripheral surface of the cylindrical portion 218. The front end surface of the contact piece 219 is an attachment reference surface 220, and the attachment reference surface 220 is processed into a flat surface having high smoothness, like the light source side reference surface 210. The light source mounting portion 214 is provided with a pair of screw holes 222 on the outer peripheral side of the cylindrical portion 218 so as to penetrate the side plate portion of the housing 212.

取付構造２００には、レーザー駆動基板２０４と光源取付部２１４との間に弾性連結部材２２４が設けられている。この弾性連結部材２２４は、弾性を有する樹脂等を素材として、例えば、図中に示される座標軸のＸ方向を長手方向とするプレート状に形成されており、その長手方向に沿った両端部には、レーザー駆動基板２０４側へ突出する円柱状のボス部２２６がそれぞれ一体的に形成されている。このボス部２２６の中心部には、板厚方向に沿って弾性連結部材２２４を貫通するネジ穴２２８が穿設されている。レーザー駆動基板２０４には、弾性連結部材２２４の一対のネジ穴２２８に対応する一対の挿通穴２３２が穿設されている。これら一対の挿通穴２３２の内径は、レーザー駆動基板２０４を弾性連結部材２２４に連結し、締結固定するためのネジ２４０の外径よりも若干大きくされており、これらの径の差だけレーザー駆動基板２０４がＸ軸及びＹ軸方向に沿って位置調整可能になる。   In the mounting structure 200, an elastic connecting member 224 is provided between the laser driving substrate 204 and the light source mounting portion 214. The elastic connecting member 224 is made of an elastic resin or the like as a material, for example, is formed in a plate shape whose longitudinal direction is the X direction of the coordinate axis shown in the drawing, and is formed at both ends along the longitudinal direction. The cylindrical boss portions 226 projecting toward the laser drive substrate 204 are integrally formed. A screw hole 228 that penetrates the elastic connecting member 224 is formed in the center of the boss 226 along the thickness direction. The laser drive substrate 204 has a pair of insertion holes 232 corresponding to the pair of screw holes 228 of the elastic connecting member 224. The inner diameter of the pair of insertion holes 232 is slightly larger than the outer diameter of the screw 240 for connecting and fastening the laser driving substrate 204 to the elastic connecting member 224, and the laser driving substrate is the difference between these diameters. The position of 204 can be adjusted along the X-axis and Y-axis directions.

また弾性連結部材２２４には、その長手方向に沿った中央部に光源取付部２１４の筒部２１８に対応する矩形の開口部２３０が穿設されると共に、この開口部２３０の上下にそれぞれ光源取付部２１４の一対のネジ穴２２２にそれぞれ対応する一対の挿通穴２３４が穿設されている。なお、本実施形態では、弾性連結部材２２４を樹脂により形成したが、弾性限度内で使用可能な素材であるならば金属材料等の他の素材により形成するようにしても良い。   The elastic connecting member 224 has a rectangular opening 230 corresponding to the cylindrical portion 218 of the light source mounting portion 214 at the center along the longitudinal direction, and light source mounting on the upper and lower sides of the opening 230, respectively. A pair of insertion holes 234 corresponding to the pair of screw holes 222 of the portion 214 are formed. In the present embodiment, the elastic connecting member 224 is formed of resin, but may be formed of other materials such as a metal material as long as it is a material that can be used within the elastic limit.

次に、図１５に基づいて弾性連結部材２２４の構成を詳細に説明する。弾性連結部材２２４は、図１５（Ａ）に示されるように、光軸方向と一致するＺ軸方向へ薄いプレート状に形成されている。これにより、弾性連結部材２２４は光軸方向に沿った変形（撓み変形）が可能になっている。これに対し、弾性連結部材２２４は、Ｘ軸及びＹ軸方向へは十分な剛性を有する形状とされている。従って、弾性連結部材２２４は、光軸方向に沿った復元力を発生しやすい形状ではあるが、光源取付部２１４への固定後にＸ軸及びＹ軸方向に沿った外力が加わっても変形が生じ難くなっている。このため、弾性連結部材２２４によれば、光軸方向に沿ってレーザー駆動基板２０４を光源取付部２１４へ確実に押圧し、かつ光源取付部２１４への固定後にＸ軸及びＹ軸方向への位置ずれを生じ難くできる。   Next, the configuration of the elastic connecting member 224 will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 15A, the elastic connecting member 224 is formed in a thin plate shape in the Z-axis direction that coincides with the optical axis direction. Thereby, the elastic connecting member 224 can be deformed (flexible deformation) along the optical axis direction. On the other hand, the elastic connecting member 224 has a shape having sufficient rigidity in the X-axis and Y-axis directions. Therefore, although the elastic connecting member 224 has a shape that easily generates a restoring force along the optical axis direction, the elastic connecting member 224 is deformed even if an external force along the X-axis and Y-axis directions is applied after being fixed to the light source mounting portion 214. It has become difficult. For this reason, according to the elastic connecting member 224, the laser drive substrate 204 is reliably pressed to the light source mounting portion 214 along the optical axis direction, and after being fixed to the light source mounting portion 214, the positions in the X-axis and Y-axis directions. Misalignment can be made difficult.

弾性連結部材２２４は、図１５（Ｂ）に示されるように、レーザーアレイ２０６から出射されたレーザー光Ｂの光軸ＳＢの通過点ＰＢを中心として、一対のネジ穴２２８がＸ軸方向に沿って互いに等距離となるように配置され、かつ一対の挿通穴２３２がＹ軸方向に沿って互いに等距離となるように配置されている。これにより、周辺環境の温度変化により弾性連結部材２２４に膨張又は収縮が発生した際にも、Ｘ軸方向に沿った熱応力及びＹ軸方向に沿った熱応力が互いに相殺されることから、熱応力の影響によるＸ軸方向及びＹ軸方向に沿った弾性連結部材２２４の位置変化が効果的に防止される。この結果、弾性連結部材２２４の周辺環境に温度変化があった場合でも、レーザー光Ｂの位置ずれを防止できる。   As shown in FIG. 15B, the elastic connecting member 224 has a pair of screw holes 228 along the X-axis direction centering on the passing point PB of the optical axis SB of the laser light B emitted from the laser array 206. The pair of insertion holes 232 are arranged so as to be equidistant from each other along the Y-axis direction. Thereby, even when expansion or contraction occurs in the elastic connecting member 224 due to a temperature change in the surrounding environment, the thermal stress along the X-axis direction and the thermal stress along the Y-axis direction cancel each other. A change in the position of the elastic connecting member 224 along the X-axis direction and the Y-axis direction due to the influence of stress is effectively prevented. As a result, even when there is a temperature change in the surrounding environment of the elastic connecting member 224, the positional deviation of the laser beam B can be prevented.

すなわち、例えば、固定点である一対のネジ穴２２８から通過点ＰＢまでの距離ＤＡがそれぞれ異なる場合には、周辺環境の温度変化により弾性連結部材２２４にＸ軸方向に沿って膨張又は収縮が発生した際に、弾性連結部材２２４における通過点ＰＢから一方のネジ穴２２８までの部分に生じる熱応力と通過点ＰＢから他方のネジ穴２２８までの部分に生じる熱応力とが不均一なものになり、この熱応力の差により弾性連結部材２２４がＸ軸方向に沿って位置変化する現象が生じ易くなる。また固定点である一対の挿通穴２３２から通過点ＰＢまでの距離ＤＢがそれぞれ異なる場合にも、周辺環境の温度変化により弾性連結部材２２４にＹ軸方向に沿って膨張又は収縮が発生した際に、弾性連結部材２２４における通過点ＰＢを中心として生じる熱応力が不均一なものになり、この熱応力の差により弾性連結部材２２４がＹ軸方向に沿って位置変化する現象が生じ易くなる。   That is, for example, when the distance DA from the pair of screw holes 228 that are fixed points to the passing point PB is different, the elastic connecting member 224 expands or contracts along the X-axis direction due to a temperature change in the surrounding environment. In this case, the thermal stress generated in the portion from the passing point PB to the one screw hole 228 in the elastic connecting member 224 and the thermal stress generated in the portion from the passing point PB to the other screw hole 228 become non-uniform. Due to this difference in thermal stress, the elastic connecting member 224 is likely to change its position along the X-axis direction. Further, even when the distance DB from the pair of insertion holes 232, which are fixed points, to the passing point PB is different from each other, when the elastic connecting member 224 expands or contracts along the Y-axis direction due to a temperature change in the surrounding environment. Further, the thermal stress generated around the passing point PB in the elastic connecting member 224 becomes non-uniform, and a phenomenon in which the position of the elastic connecting member 224 changes along the Y-axis direction easily occurs due to the difference in the thermal stress.

弾性連結部材２２４には、図１５（Ｃ）に示されるように、開口部２３０と一対のネジ穴２２８との中間部にそれぞれ弾性連結部材２２４の短手方向（Ｙ軸方向）へ直線的に延在するスリット溝２３６が形成されている。これら一対のスリット溝２３６も、通過点ＰＢからの距離が互いに等しくなるように配置されている。弾性連結部材２２４は、その撓み方向に沿った剛性がスリット溝２３６に沿った局部的に低下していることから、光軸方向に沿った外力が加えられた場合には、一対のスリット溝２３６に沿った部分が他の部分よりも優先的に撓み変形する。またスリット溝２３６の深さを適宜調整することにより、弾性連結部材２２４全体の形状や形成素材のヤング率にかかわらず、撓み方向に沿って所望の弾性力を得られるように弾性連結部材２２４の設計を行う事が可能となっている。またスリット溝２３６の幅を適宜調整することで、弾性連結部材２２４が撓み変形した状態でも、弾性連結部材２２４の一部分に過大な応力を生じさせることなく、光源側基準面２１０を光源取付部２１４の取付基準面２２０と平行にすることが可能になる。   As shown in FIG. 15C, the elastic connecting member 224 is linearly formed in the short direction (Y-axis direction) of the elastic connecting member 224 at the intermediate portion between the opening 230 and the pair of screw holes 228, respectively. An extending slit groove 236 is formed. The pair of slit grooves 236 are also arranged so that the distances from the passing point PB are equal to each other. The elastic connecting member 224 has a rigidity along the bending direction that is locally reduced along the slit groove 236, so that when an external force is applied along the optical axis direction, the pair of slit grooves 236 is provided. The part along the line is preferentially bent and deformed over the other parts. Further, by appropriately adjusting the depth of the slit groove 236, the elastic coupling member 224 can be obtained so that a desired elastic force can be obtained along the bending direction regardless of the overall shape of the elastic coupling member 224 and the Young's modulus of the forming material. It is possible to design. Further, by appropriately adjusting the width of the slit groove 236, even if the elastic connecting member 224 is bent and deformed, the light source side reference surface 210 is caused to move to the light source mounting portion 214 without causing excessive stress in a part of the elastic connecting member 224. It becomes possible to make it parallel to the mounting reference plane 220.

本実施形態の取付構造２００では、レーザーパッケージ２０２を光源取付部２１４に取り付ける際には、先ず、図１４（Ｂ）に示されるように、一対のネジ２３８を弾性連結部材２２４における一対の挿通穴２３４にそれぞれ挿通させ、これらのネジ２３８の先端部を光源取付部２１４における一対のネジ穴２２２にそれぞれ捻じ込むことにより、弾性連結部材２２４を光源取付部２１４に締結固定する。このとき、光源取付部２１４の筒部２１８は、弾性連結部材２２４の開口部２３０内を通ってレーザー駆動基板２０４側へ突出する。   In the mounting structure 200 of the present embodiment, when the laser package 202 is mounted to the light source mounting portion 214, first, as shown in FIG. 14B, a pair of screws 238 are inserted into a pair of insertion holes in the elastic connecting member 224. The elastic connecting member 224 is fastened and fixed to the light source mounting portion 214 by inserting the end portions of the screws 238 into the pair of screw holes 222 in the light source mounting portion 214. At this time, the cylindrical portion 218 of the light source mounting portion 214 protrudes toward the laser drive substrate 204 through the opening 230 of the elastic connecting member 224.

次いで、位置調整治具(図示省略)によりレーザーパッケージ２０２の光源側基準面２１０が光源取付部２１４の取付基準面２２０に当接するように、レーザー駆動基板２０４を保持する。この状態で、レーザーパッケージ２０２が位置調整治具によりレーザー駆動基板２０４と共に、レーザーパッケージ２０２から出射されるレーザー光Ｂの光軸ＳＢと直交する方向（Ｘ軸及びＹ軸方向）へ位置調整される。この位置調整時には、図１４（Ｂ）に示されるように、弾性連結部材２２４のボス部１７６とレーザー駆動基板２０４との間には、光軸方向に沿って狭い隙間Ｇが形成される。   Next, the laser drive substrate 204 is held by a position adjusting jig (not shown) so that the light source side reference surface 210 of the laser package 202 abuts on the attachment reference surface 220 of the light source attachment portion 214. In this state, the position of the laser package 202 is adjusted together with the laser drive substrate 204 by the position adjusting jig in a direction (X-axis and Y-axis directions) orthogonal to the optical axis SB of the laser beam B emitted from the laser package 202. . At the time of this position adjustment, as shown in FIG. 14B, a narrow gap G is formed along the optical axis direction between the boss portion 176 of the elastic connecting member 224 and the laser drive substrate 204.

取付構造２００では、レーザーパッケージ２０２のＸ軸及びＹ軸方向への位置調整完了後に、一対のネジ２４０をレーザー駆動基板２０４における一対の挿通穴２３２内をそれぞれ挿通させ、これら一対のネジ２４０の先端部を弾性連結部材２２４における一対のネジ穴２２８内へ捻じ込むことで、レーザー駆動基板２０４を弾性連結部材２２４に連結する。このとき、一対のネジ２４０を一対のネジ穴２２８内へそれぞれ均等に捻じ込んで行くことにより、図１４（Ｃ）に示されるように、弾性連結部材２２４における一対のスリット溝２３６に沿った部分がそれぞれ優先的にレーザー駆動基板２０４側へ撓み変形し、一対のボス部１７６の先端面がそれぞれレーザー駆動基板２０４の表面部へ圧接する。更に、一対のネジ２４０を所定の締め付けトルクが生じるまで捻じ込むことにより、弾性連結部材２２４がレーザー駆動基板２０４の表面部にならうように密着固定されると共に、弾性連結部材２２４の弾性的な復元力に対応する圧力で光源側基準面２１０が取付基準面２２０へ圧接する。   In the mounting structure 200, after the position adjustment of the laser package 202 in the X-axis and Y-axis directions is completed, the pair of screws 240 are respectively inserted into the pair of insertion holes 232 in the laser drive substrate 204, and the tips of the pair of screws 240 are inserted. The laser drive substrate 204 is connected to the elastic connecting member 224 by screwing the portion into the pair of screw holes 228 in the elastic connecting member 224. At this time, by screwing the pair of screws 240 equally into the pair of screw holes 228, as shown in FIG. 14C, portions along the pair of slit grooves 236 in the elastic connecting member 224 Are preferentially bent and deformed toward the laser drive substrate 204, and the tip surfaces of the pair of boss portions 176 are pressed against the surface portions of the laser drive substrate 204, respectively. Furthermore, by screwing the pair of screws 240 until a predetermined tightening torque is generated, the elastic connecting member 224 is closely fixed so as to follow the surface portion of the laser driving substrate 204, and the elastic connecting member 224 is elastic. The light source side reference surface 210 is in pressure contact with the attachment reference surface 220 with a pressure corresponding to the restoring force.

すなわち、取付構造２００では、一対のネジ２４０を所定の締め付けトルクが生じるまで捻じ込みレーザーパッケージ２０２を、弾性連結部材２２４を介して光源取付部２１４へ固定することにより、光源側基準面２１０及び取付基準面２２０に寸法誤差や光軸ＳＢに対する部分的な傾きがある場合でも、この寸法誤差や傾きが、弾性連結部材２２４が弾性変形することで吸収されるので、光源側基準面２１０及び取付基準面２２０の寸法誤差の影響によりレーザーパッケージ２０２の位置調整後における姿勢変化の発生を防止できる。   That is, in the mounting structure 200, the pair of screws 240 are screwed in until a predetermined tightening torque is generated, and the laser package 202 is fixed to the light source mounting portion 214 via the elastic connecting member 224, whereby the light source side reference surface 210 and the mounting are performed. Even when the reference surface 220 has a dimensional error or a partial inclination with respect to the optical axis SB, the dimensional error or inclination is absorbed by elastic deformation of the elastic connecting member 224. Occurrence of the posture change after the position adjustment of the laser package 202 can be prevented by the influence of the dimensional error of the surface 220.

なお、本実施形態の取付構造２００では、コリメートレンズなどの光学部品を備えていない光源装置であるレーザーパッケージ２０２を筐体２１２に設けられた光源取付部２１４に取り付けていたが、レーザーパッケージ２０２と共にコリメートレンズなどの光学部品を備えて光源装置を、弾性連結部材２２４を介して筐体２１２に設けられた光源取付部２１４に取り付けるようにしても良い。このような場合にも、光学部品を備えた光源装置に光源側基準面２１０を設けることより、本実施形態の取付構造２００と同様の効果を得ることができる。   In the mounting structure 200 of this embodiment, the laser package 202 that is a light source device that does not include an optical component such as a collimating lens is mounted on the light source mounting portion 214 provided in the housing 212. An optical component such as a collimator lens may be provided and the light source device may be attached to the light source attachment portion 214 provided in the housing 212 via the elastic connecting member 224. Even in such a case, the same effect as that of the mounting structure 200 of the present embodiment can be obtained by providing the light source side reference surface 210 in the light source device including the optical component.

１５２ レーザーパッケージ（光源装置）
１５４ レーザーアレイ（光出射部）
１６０ 光源側基準面
１６４ 光源取付部
１７０ 取付基準面
１７４ 弾性連結部材
１９０ 半導体レーザー（光源装置、光出射部）
１９８ 光源側基準面
２００ 取付構造（光源装置の取付構造）
２０２ レーザーパッケージ（光源装置）
２０４ レーザーアレイ（光出射部）
２１０ 光源側基準面
２１４ 光源取付部
２２０ 取付基準面
２２４ 弾性連結部材
２２８ ネジ穴（第１連結部）
２３２ 挿通穴（第２連結部）
２３６ スリット溝（溝）
Ｍ 主走査方向
Ｓ 副走査方向 152 Laser package (light source device)
154 Laser array (light emitting part)
160 Light source side reference surface 164 Light source mounting portion 170 Mounting reference surface 174 Elastic connecting member 190 Semiconductor laser (light source device, light emitting portion)
198 Light source side reference surface 200 Mounting structure (Light source device mounting structure)
202 Laser package (light source device)
204 Laser array (light emitting part)
210 light source side reference surface 214 light source mounting portion 220 mounting reference surface 224 elastic connecting member 228 screw hole (first connecting portion)
232 insertion hole (second connecting part)
236 Slit groove (groove)
M Main scanning direction S Sub scanning direction

Claims (6)

光源装置の光出射部から出射された光線により像坦持体を走査露光する光走査装置における光源取付部に、前記光源装置を取り付けるための光源装置の取付構造であって、
前記光源装置に設けられた光源側基準面と、
前記光源取付部に設けられ、前記光源側基準面に当接して該光源側基準面と共に前記光出射部から出射される光線の光軸方向を設定し、かつ光軸直角方向に沿った光軸位置を調整するための取付基準面と、
前記光源装置及び前記光源取付部の間に配置され、且つ、前記光源装置及び前記光源取付部にそれぞれ連結されて前記光軸方向に沿って撓むと共に、該撓みによって生じる該光軸方向に沿った復元力により前記光源側基準面を前記取付基準面上に圧接させる弾性連結部材と、
を有することを特徴とする光源装置の取付構造。 A light source device mounting structure for mounting the light source device on a light source mounting portion in an optical scanning device that scans and exposes an image carrier with a light beam emitted from a light emitting unit of the light source device,
A light source side reference surface provided in the light source device;
An optical axis that is provided in the light source mounting portion, abuts against the light source side reference surface, sets an optical axis direction of a light beam emitted from the light emitting portion together with the light source side reference surface, and extends along a direction perpendicular to the optical axis. A reference mounting surface for adjusting the position;
It is arranged between the light source device and the light source mounting portion, and is coupled to the light source device and the light source mounting portion to bend along the optical axis direction and along the optical axis direction caused by the bending. An elastic connecting member that presses the light source side reference surface onto the attachment reference surface by a restoring force;
A mounting structure for a light source device, comprising: 前記光源側基準面を、前記光出射部を有する半導体レーザー素子を保持するパッケージ部材に平面として形成したことを特徴とする請求項１に記載の光源装置の取付構造。   The light source device mounting structure according to claim 1, wherein the light source side reference surface is formed as a flat surface on a package member that holds a semiconductor laser element having the light emitting portion. 前記弾性連結部材を、板状に形成すると共に、該弾性連結部材の面方向が前記光軸方向と略直交するように前記光源装置及び前記光源取付部にそれぞれ連結したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源装置の取付構造。   The elastic connection member is formed in a plate shape, and is connected to the light source device and the light source mounting portion so that the surface direction of the elastic connection member is substantially orthogonal to the optical axis direction. The mounting structure of the light source device according to claim 1. 前記弾性連結部材には、前記光源装置にそれぞれ連結及び固定される一対の第1連結部が設けられると共に、前記光源取付部にそれぞれ連結及び固定される一対の第２連結部が設けられ、
前記一対の第１連結部を、前記光出射部から出射される光線の光軸に直交する一の直線上に、該光軸からの距離が互いに等しくなるようにそれぞれ配置し、かつ前記一対の第２連結部を、前記光出射部から出射される光線の光軸及び前記一の直線の双方に直交する他の直線上に、該光軸からの距離が互いに等しくなるようにそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の光源装置の取付構造。 The elastic connection member is provided with a pair of first connection parts respectively connected and fixed to the light source device, and a pair of second connection parts connected and fixed to the light source attachment part, respectively.
The pair of first coupling portions are respectively arranged on a straight line perpendicular to the optical axis of the light beam emitted from the light emitting portion so that the distances from the optical axis are equal to each other, and The second connecting part is arranged on the other straight line orthogonal to both the optical axis of the light beam emitted from the light emitting part and the one straight line so that the distances from the optical axis are equal to each other. The mounting structure for a light source device according to any one of claims 1 to 3, wherein 前記一の直線は、前記光源装置の主走査方向の直線であって、前記他の直線は、前記光源装置の副走査方向の直線であることを特徴とする請求項４に記載の光源装置の取付構造。   5. The light source device according to claim 4, wherein the one straight line is a straight line in the main scanning direction of the light source device, and the other straight line is a straight line in the sub-scanning direction of the light source device. Mounting structure. 前記弾性連結部材は、前記光線が通過する開口部と前記一対の第1連結部との間に、前記光軸からの距離が互いに等しくなるように前記副走査方向へ延在する溝がそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項５に記載の光源装置の取付構造。   The elastic connecting member has a groove extending in the sub-scanning direction so that the distance from the optical axis is equal to each other between the opening through which the light beam passes and the pair of first connecting parts. The light source device mounting structure according to claim 5, wherein the light source device mounting structure is provided.
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