発光装置
【課題】 コリメート光の光軸の調整を容易にしかも最小の調整しろで行うことができる発光装置を提供する。
【解決手段】 ホルダ２０にコリメータレンズ２５が固定され、さらに半導体レーザ３２を有する発光ユニット３０が、コリメータレンズ２５との距離が最適化されて固定されている。ホルダ２０の先部に凸部２６が、支持部１５に凹部１６が形成され、凸部２６と凹部１６とが当接部Ｅで当接して、ホルダ２０の傾きが調整できるようになっている。ベース１１に対して支持部１５の位置を調整し、ホルダ２０の傾きを調整することで、コリメート光の光軸Ｏ２をベース１１の基準光軸Ｏ１に一致させることができる。凸部２６の球面の中心Ｏｇが発光起点２５ａに一致しているので、ホルダ２０を傾けたときの発光起点２５ａの軸ずれを防止できる。
【解決手段】 ホルダ２０にコリメータレンズ２５が固定され、さらに半導体レーザ３２を有する発光ユニット３０が、コリメータレンズ２５との距離が最適化されて固定されている。ホルダ２０の先部に凸部２６が、支持部１５に凹部１６が形成され、凸部２６と凹部１６とが当接部Ｅで当接して、ホルダ２０の傾きが調整できるようになっている。ベース１１に対して支持部１５の位置を調整し、ホルダ２０の傾きを調整することで、コリメート光の光軸Ｏ２をベース１１の基準光軸Ｏ１に一致させることができる。凸部２６の球面の中心Ｏｇが発光起点２５ａに一致しているので、ホルダ２０を傾けたときの発光起点２５ａの軸ずれを防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、光再生装置、光記録装置、光通信装置などに使用され、光源を備えて光を発する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１と特許文献２には、発光装置を備えた光ピックアップが開示されている。
【０００３】
光ピックアップには、データの記録または再生のための発光ユニットが設けられている。この発光ユニットは、ケース内に光源として半導体レーザが収納されており、半導体レーザから発せられたレーザ光が、ケースの前方の窓から拡散光として前方に出射される。前記特許文献１，２にも記載されているように、発光ユニットは、ケース内での半導体レーザの取付け誤差があるため、発せられるレーザ光の光軸が、必ずしもケースの中心線と一致しない。
【０００４】
そこで、特許文献１と特許文献２に記載の光ピックアップでは、発光ユニットのケースを保持するサブホルダが設けられている。サブホルダに、半導体レーザを中心とする凸球面が形成され、筐体に設けられたメインホルダに凹球面が形成されている。凸球面を凹球面に摺動させることで、半導体レーザから発せられる光の光軸の傾きを調整できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１０３１９号公報
【特許文献２】特開２００５−３１１２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１と特許文献２に記載された光ピックアップに搭載された発光装置は、ケース内に半導体レーザのみが収納された発光ユニットの傾きを調整可能にしており、半導体レーザから発せられたレーザ光の拡散光をコリメート光とするコリメータレンズは、筐体内に固定されたままである。
【０００７】
図７は、前記構造の課題を説明する説明図である。
図７では、ベース１に光通過穴２が開口しており、光通過穴２の内部にコリメータレンズ３が固定されている。発光ユニット４は、ケース５の内部に半導体レーザのチップ６が収納されている。特許文献１と特許文献２に記載された発光装置は、凸部と凹部との摺動により、発光ユニット４の傾きを調整し、発光ユニット４から発せられるレーザ光の光軸Ｏｂを、ベース１の内部になるべく正しい角度で入射させようとしている。
【０００８】
しかし、コリメータレンズ３が発光ユニット４とは独立して固定されているため、発光ユニット４の傾きのみを調整したときに、発光ユニット４から発せられるレーザ光の光軸Ｏｂと、コリメータレンズ３の光軸Ｏａとに軸ずれδが形成されやすく、この軸ずれδが大きくなると、コリメータレンズ３を通過したレーザ光を高精度なコリメート光にできなくなる。
【０００９】
そのため、発光ユニット４を取り付ける際に、発光ユニット４とコリメータレンズ３との距離を変えて、チップ６の発光点をコリメータレンズの焦点に一致させる調整と、発光ユニット４の傾きを変える調整と、さらに発光ユニット４を光軸と直交する向きに移動させて、発光ユニット４の光軸Ｏｂとコリメータレンズ３の光軸Ｏａとの軸ずれδを解消する調整、の少なくとも３通り以上の調整作業を、同時に組み合わせて行うことが必要になり、調整作業が複雑になる。
【００１０】
また、図７に示す軸ずれδの調整が必要になる分だけ、調整しろが広くなる。よって、発光ユニット４を光軸と交叉する方向へ移動させる移動量が大きくなり、その分だけベース１を大きくしなくてはならなくなる。
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、光源とコリメータレンズとの距離を維持し且つ光源とコリメータレンズとの軸ずれを最小にして、コリメート光の光軸の向きを最小の調整しろで調整できる発光装置を提供することを目的としている。
【００１２】
また、本発明は、光源とレンズを保持しているホルダの傾きを調整する際に、ベースに大きな径の光通過穴を形成することを不要とし、ベースを小型化しやすい構造の発光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、光源と、前記光源から発せられる光をコリメート光に変換するレンズとが設けられた発光装置において、
ホルダに、前記光源と、前記光源の発光方向の前方に位置する前記レンズとが保持され、前記ホルダが取り付けられるベースに、前記ホルダを支持する支持部が設けられており、
前記ホルダに凸部が、前記支持部に凹部が形成され、前記凸部と前記凹部の一方は、その表面の少なくとも一部が、前記ホルダの中心軸上にその中心が位置する仮想球面上に位置し、前記凸部の表面と前記凹部の表面とが摺動して、前記ホルダが、前記レンズの光軸が傾くように調整されて前記支持部に固定されており、
前記レンズが、前記凸部と前記凹部との当接部よりも前記ベースから離れる後方に位置していることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の発光装置は、ホルダ内に光源とレンズとが保持されているため、ホルダ内で光源とレンズとの焦点距離を合わせることが可能である。また、ホルダ内で光源とレンズが互いに接近して収納されているため、光源とレンズとの光軸のずれがあったとしてもそのずれ量を最小にできる。図７とは異なり、正確なコリメート光を形成させる目的のためだけに、発光ユニットを光軸と直交する向きに移動させるという調整作業を不要にできる。そのため、発光ユニットの調整作業の複雑化を抑制でき、また発光ユニットを調整する際に調整しろも小さくしやすくなる。
【００１５】
ホルダ内では、レンズと光源とが、凸部と凹部との当接部よりも後方に位置しているため、凸部と凹部とを摺動させて、ホルダの傾きを調整したときに、発光ユニットの光の発光起点と、ベース側の基準となる光軸とのずれを少なくできる。これによっても、光軸の位置を調整する調整しろを小さくできる。
【００１６】
本発明は、前記仮想球面の中心が、前記中心軸と前記レンズの発光側の最表面との交点にほぼ一致していることが好ましい。
【００１７】
前記発光ユニットは、中心軸と前記レンズの発光側の最表面との交点が、コリメート光の発光起点となるため、ホルダを、前記発光起点を支点として傾けることで、レンズの光軸のずれを最小にしたまま、傾き調整を行うことができる。
【００１８】
本発明は、前記支持部は、前記レンズの光軸と直交する方向の位置が調整されて、前記ベースに固定されているものとすることが可能である。
【００１９】
前記のように、ホルダの傾き調整に起因するコリメート光の光軸のずれを最小にできるため、支持部をレンズの光軸と直交する方向へ移動させる調整作業における調整しろを小さくできる。そのため、発光装置の薄型化を実現しやすい。
【００２０】
本発明は、前記ベースに、前記コリメート光が通過する光通過穴が開口しており、前記ホルダの発光側の先部が、前記光通過穴の開口部よりも、後方に離れて位置しているものが好ましい。
【００２１】
光源とレンズを搭載したホルダが、光通過穴の外部で傾けられて調整が行われるため、光通過穴の内径に調整しろ分を加算する必要がなく、光通過穴の内径を小さくでき、発光装置を薄型化しやすい。
【００２２】
また、本発明は、前記凸部と前記凹部との当接部よりも後方に、ブラケットが前記ベースとは別体にまたは前記ベースと一体に設けられており、前記ブラケットによって、前記ホルダが保持されていることが好ましい。
【００２３】
光通過穴の外でホルダの傾き調整を行うときに、ブラケットでホルダを保持することで、傾きを調整した後のホルダを安定させて固定することができる。
【００２４】
この場合に、前記ブラケットに、前記ホルダの姿勢を光軸が傾く向きに調整する第１の調整機構が設けられているものが好ましい。
【００２５】
ブラケットに設けられた調整機構で発光ユニットの傾きを調整することで、調整作業を容易にできる。
【００２６】
また、前記ホルダが前記支持部に固定されている状態で、調整機構により前記ホルダが押圧されて、光軸の傾きが微調整されているものとすることも可能である。この調整によって、コリメート光の光軸の微細な傾き調整が可能である。
【００２７】
本発明は、前記ホルダに、前記凸部と前記凹部との当接部よりも、前記ベースの内方である前方へ延長する延長部が設けられており、前記ベースに、前記延長部が保持されているものであってもよい。
【００２８】
この場合も、前記ベースに、前記ホルダの姿勢を光軸が傾く向きに調整する第２の調整機構が設けられているものとすることができる。
【００２９】
さらに、本発明は、前記レンズが前記ホルダ内に固定され、前記光源を備えた発光ユニットが、前記ホルダ内で、光軸方向への位置が調整された後に固定されているものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、光源を含む発光ユニットとレンズとを収納するホルダが使用され、このホルダと共に発光ユニットの傾きが調整される。ホルダ内では、光源とレンズとの光軸の軸ずれをきわめて小さくできるため、光源の発光点とレンズの光軸との軸ずれを解消するための調整作業が不要になり、ホルダを移動させて光軸の位置を調整する際の調整しろを小さくできる。
【００３１】
また、傾き調整のための凸部と凹部との当接部よりも、レンズが後方に後退しているため、ホルダを傾けて調整するときに、コリメート光の発光起点の位置ずれが小さくなる。これによっても、調整しろを小さくしやすい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態の発光装置を示す部分斜視図、
【図２】前記発光装置の分解斜視図、
【図３】発光ユニットの分解斜視図、
【図４】前記発光装置の断面図、
【図５】前記発光装置の拡大断面図、
【図６】第２の実施の形態の発光装置を示す断面図、
【図７】従来の課題を説明する説明図、
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１に示す発光装置１０は、ＲＧＢ発光モジュールに搭載される。
ＲＧＢ発光モジュールは、ベース１１に、赤色（Ｒ）のレーザ光を発生する発光ユニットと、緑色（Ｇ）のレーザ光を発生する発光ユニットと、青色（Ｂ）のレーザ光を発生する発光ユニットとが搭載されている。図１以下の各図には、ＲＧＢのいずれか１つの発光ユニットが取り付けられた発光装置１０が示されている。発光装置１０は、Ｙ１側が前方で、Ｙ２側が後方である。
【００３４】
図２に示すように、ベース１１には、３箇所に光通過穴１２が形成され、ひとつの光通過穴１２に、ＲＧＢのいずれかひとつの発光ユニットが対向している。発光ユニットから光通過穴１２に向けて発光した光は、反射板などで反射され、ＲＧＢのそれぞれのレーザ光が同じ光軸上を通過できるようになる。ＲＧＢ発光モジュールは、いずれかの発光ユニットを選択して発光させることで、同じ光軸上に、赤色（Ｒ）のレーザ光と、緑色（Ｇ）のレーザ光と、青色（Ｂ）のレーザ光を切換えて照射することができる。例えば、３原色を混色させたカラー画像を形成するプロジェクタなどに使用される。
【００３５】
発光装置１０は、筒状のホルダ２０を有している。ホルダ２０は金属材料で形成されている。図４と図５に示すように、ホルダ２０は、発光側の先端部２０ａに開口するレンズ保持穴２１を有している。レンズ保持穴２１のＹ２側の後端部に段差部２１ａが形成されている。コリメータレンズ２５は、１枚のレンズで構成されており、その直径は、レンズ保持穴２１の内周面にほとんど隙間を有することなく挿入できる大きさに形成されている。コリメータレンズ２５は、レンズ保持穴２１に挿入され、段差部２１ａに押し付けられ位置決めされて、接着剤などで固定されている。なお、コリメータレンズが、複数のレンズが組み合わされて構成されていてもよい。
【００３６】
ホルダ２０の内部には、前記レンズ保持穴２１の後方に連続するユニット収納穴２２が形成されており、その後方には、さらに直径が大きいユニット位置決め穴２３が形成されている。ユニット位置決め穴２３は、ホルダ２０の後端部に開口している。発光ユニット３０は、ユニット収納穴２２に収納され、ユニット位置決め穴２３内で光軸と直交する向きに動かないように保持される。
【００３７】
図４と図５に示すように、発光ユニット３０は、支持基板３１を有している。支持基板３１は、金属材料で円板状に形成されている。支持基板３１の前面に、光源としてＲＧＢのいずれかの色のレーザ光を発する半導体レーザ３２が実装されており、半導体レーザ３２のそれぞれの電極に導通する線状端子３４が、支持基板３１から後方に延びている。支持基板３１と半導体レーザ３２との間、ならびに支持基板３１と線状端子３４との間には、絶縁層が設けられている。支持基板３１の前方に金属製のケース３３が固定されて、半導体レーザ３２が、ケース３３の内部に密封されている。ケース３３の前面には、半導体レーザ３２から発せられた光を前方へ出射するための窓３３ａが開口し、窓３３ａは、透明板で塞がれている。
【００３８】
図４と図５に示すように、発光ユニット３０のケース３３が、ホルダ２０内のユニット収納穴２２に挿入され、支持基板３１が、ユニット位置決め穴２３に挿入されている。
【００３９】
支持基板３１の直径と、ユニット位置決め穴２３の内径はほとんど一緒であり、支持基板３１の外周面が、ユニット位置決め穴２３にほとんど隙間なく挿入されている。図３にも示すように、支持基板３１の外周面の３箇所に保持溝３１ａが形成されている。治具で前記保持溝３１ａを保持し、治具を前後させることで、支持基板３１の外周面をユニット位置決め穴２３の内周面に摺動させて前後に移動させることができる。この作業で、半導体レーザ３２の発光点３２ａが、コリメータレンズ２５の焦点に合わせられて、支持基板３１とホルダ２０とがレーザ溶接などの手段でホルダ２０に固定される。
【００４０】
発光ユニット３０は、ホルダ２０内で前後に位置調整されて固定されているので、発光点３２ａから前方へ発せられるレーザ光の拡散光が、コリメータレンズ２５によってコリメート光に変換されて発光ユニット３０の前方へ出力されるようになる。
【００４１】
発光ユニット３０は、その製造過程で、支持基板３１上での半導体レーザ３２の取付け誤差が生じることがあり、発光点３２ａから発せられるレーザ光の光軸が、コリメータレンズ２５の光軸に対して若干傾く可能性がある。しかし、ホルダ２０の内部において、半導体レーザ３２の発光点３２ａとコリメータレンズ２５とがきわめて接近しているため、発光点３２ａとコリメータレンズ２５の光軸との軸ずれがわずかであり、ほとんど無視することができる。
【００４２】
図５に拡大して示すように、ホルダ２０の発光側の先端部２０ａの外周面には、凸部２６が形成されている。凸部２６は、空間上に仮定される仮想球面Ｇの一部に一致している。すなわち、凸部２６は、仮想球面Ｇの中心Ｏｇの周囲を一周する赤道よりも前方（Ｙ１方向）の半球において、緯度Ｇ１から緯度Ｇ２の間で、光軸の回りに帯状に形成されている。
【００４３】
仮想球面Ｇの中心Ｏｇは、半導体レーザ３２の発光点３２ａよりも前方において、ホルダ２０の中心軸Ｏｈ上に位置している。図３と図５に示すように、前記中心軸Ｏｈは、ホルダ２０に形成されたレンズ保持穴２１とユニット収納穴２２およびユニット位置決め穴２３の中心軸に一致している。最も好ましい実施の形態では、図５に示すように、仮想球面Ｇの中心Ｏｇが、コリメータレンズ２５の最も前方の表面（出射面）とホルダ２０の中心軸Ｏｈとの交点である発光起点２５ａとほぼ一致している。
【００４４】
図２および図４と図５に示すように、光通過穴１２の開口部において、ベース１１の表面１１ａに支持部１５が設けられている。支持部１５は金属でリング状に形成されている。支持部１５のＹ１方向に向く取付面１５ｂは、平面であり、取付面１５ｂが、ベース１１の表面１１ａに密着して取り付けられ、レーザ溶接などで固定されている。支持部１５の中心には前後に貫通する中心穴１５ａが開口しており、中心穴１５ａの内径が、前記光通過穴１２の内径よりも大きく形成されている。
【００４５】
支持部１５には、後方に向く凹部１６が形成されている。図５に拡大して示すように、凹部１６の表面は、前記仮想球面Ｇとは別の仮想球面の一部に一致している。凹部１６を形成する仮想球面の半径Ｒ２は、前記凸部２６が一致している前記仮想球面Ｇの半径Ｒ１よりも小さく設定されている。また、半径Ｒ２の中心は、ホルダ２０の中心軸Ｏｈ上に位置している。したがって、凸部２６が凹部１６との当接部Ｅが、凹部１６の後方（Ｙ２方向）に向く開口エッジに一致する。
【００４６】
図１と図２および図３に示すように、ベース１１にはブラケット４０が固定されている。ブラケット４０は、外周部に前方Ｙ１に向く取付面４０ａが形成されている。取付面４０ａは平面であり、ベース１１の表面１１ａに密着し、レーザ溶接などで固定されている。
【００４７】
ブラケット４０には、ベース１１の表面１１ａから後方（Ｙ２方向）に離れた位置に保持穴４１が形成されている。保持穴４１の内径は、ホルダ２０の直径よりも十分に大きく形成されている。ブラケット４０には、前記保持穴４１に向けて放射状に開口する雌ねじ穴４１ａが４箇所に形成されており、それぞれの雌ねじ穴４１ａに保持ねじ４２が螺着されている。図４に示すように、ホルダ２０は当接部Ｅよりも後方において保持ねじ４２によって外側から保持される。
【００４８】
次に、前記ホルダ２０などの取付け方法の一例を説明する。
図３に示すように、ホルダ２０のレンズ保持穴２１内にコリメータレンズ２５を挿入し、コリメータレンズ２５を段差部２１ａに押し付けて位置決めし、接着剤などで固定する。発光ユニット３０は、ホルダ２０の内部に向けて後方から挿入され、支持基板３１がユニット位置決め穴２３に隙間無く挿入される。支持基板３１の保持溝３１ａを治具で保持し、ホルダ２０内で発光ユニット３０を前後に移動させて、半導体レーザ３２の発光点３２ａを、コリメータレンズ２５の焦点に一致させ、ホルダ２０のレンズ保持穴２１から前方へコリメート光が出射できるようにする。この調整の後に、支持基板３１とホルダ２０とをレーザ溶接などで固定する。
【００４９】
発光ユニット３０は、半導体レーザ３２の取付け誤差によって、レーザ光の光軸が、ケース３３の中心軸に対して傾いて出射することがある。しかし、半導体レーザ３２の発光点３２ａとコリメータレンズ２５が接近しているので、発光点３２ａから発せられるレーザ光の光軸と、コリメータレンズ２５の光軸との軸ずれはほとんど無視できる程度である。
【００５０】
支持部１５は治具で保持され、取付面１５ｂがベース１１の表面１１ａに密着するように設置される。また、他の治具によって、組み立てが完了したホルダ２０が保持され、ホルダ２０の先部の凸部２６が、支持部１５に形成された凹部１６に突き当てられる。
【００５１】
ホルダ２０を保持している治具を動かして、凸部２６と凹部２６を当接部Ｅにおいて摺動させてホルダ２０を傾かせ、コリメータレンズ２５で変換されたコリメート光の光軸Ｏ２が、ベース１１に設定される基準光軸Ｏ１（光通過穴１２の中心線）と平行になるように調整作業を行う。また、支持部１５を保持している治具をＸ方向とＺ方向に移動させて、コリメート光の光軸Ｏ２とベース１１の基準光軸Ｏ１とを一致させる調整作業を行う。この２種類の調整作業は、どちらを先に行ってもよく、また同時に行うことも可能である。
【００５２】
図５に示すように、ホルダ２０の内部では、コリメータレンズ２５が、凸部２６と凹部１６との当接部Ｅよりも後方（Ｙ２方向）に位置しているために、凸部２６が含まれる仮想球面Ｇの中心Ｏｇと、コリメータレンズ２５の表面の発光起点２５ａとを接近させやすく、ホルダ２０の傾きを調整したときに、発光起点２５ａが基準光軸Ｏ１と直交する方向へずれる軸ずれ量を小さくできる。図５に示すように、仮想球面Ｇの中心Ｏｇが発光起点２５ａに一致していると、ホルダの傾きを調整したときに、理論的には、発光起点２５ａと基準光軸Ｏ１との軸ずれがゼロである。発光起点２５ａの軸ずれを小さくするためには、仮想球面Ｇの中心Ｏｇが、発光起点２５ａの前方および後方においてレンズの中心厚みの範囲内に収まっていることが好ましい。最も好ましくは、発光起点２５ａと中心Ｏｇとが一致することである。
【００５３】
また、半導体レーザ３２の発光点３２ａとコリメータレンズ２５との距離がホルダ２０内で決められており、半導体レーザ３２の取付け誤差などがあったとしても、発光点３２ａとコリメータレンズ２５の中心との軸ずれが無視できるほど小さい。そのため、図７に示す従来例とは異なり、半導体レーザ３２の発光点３２ａとコリメータレンズ２５の光軸との軸ずれを調整する必要がない。よって、支持部１５をＸ方向とＺ方向へ動かす調整しろをきわめて小さくできる。
【００５４】
また、ホルダ２０が、光通過穴１２の開口部よりも後方（Ｙ２側）に位置し、ホルダ２０の一部が光通過穴１２の内部に入り込んでいないため、光通過穴１２の直径を最小にできる。光通過穴１２の直径を小さくでき、且つ支持部１５を動かす調整しろが小さい、発光装置１０を薄型に構成しやすくなる。
【００５５】
前記のように、ホルダ２０の傾き調整と、支持部１５の位置調整を完了した後に、支持部１５とベース１１とをレーザ溶接で固定し、ホルダ２０と支持部１５とをレーザ溶接で固定する。
【００５６】
その後、ブラケット４０の取付面４０ａをベース１１の表面１１ａに突き当て、ブラケット４０とベース１１とをレーザ溶接で固定する。あるいは、ブラケット４０をベース１１にねじ止めで固定する。
【００５７】
ブラケット４０をベース１１に固定した後に、ブラケット４０に形成された４箇所の雌ねじ穴４１ａに保持ねじ４２を螺着し、図４に矢印で示すように、ホルダ２０を４方向から保持する保持力Ｆを与える。ホルダ２０は、その先部の凸部２６が支持部１５に溶接されて固定された不安定な支持状態であるが、ホルダ２０の溶接部から後方に離れた場所が保持ねじ４２で保持されることで、ホルダ２０が安定して固定される。
【００５８】
なお、支持部１５がベース１１にレーザ溶接で固定され、ホルダ２０の先部が支持部１５にレーザ溶接で固定された後に、４箇所の前記保持ねじ４２のねじ込み量を調整し、保持ねじ４２による保持力Ｆを可変させて、コリメート光の光軸Ｏ２の傾きを微調整することもできる。保持ねじ４２の保持力Ｆによってホルダ２０が光軸Ｏ２と交叉する方向へ押されると、凸部２６と支持部１５との溶接部が変形するなどして、コリメート光の光軸Ｏ２の傾きがわずかに矯正されて微調整が行われる。すなわち、保持ねじ４２をホルダ２０の傾きを調整するための第１の調整機構として使用することが可能である。
【００５９】
図６は、本発明の第２の実施の形態の発光装置１１０を示す断面図である。発光装置１１０の構成部材のうち、第１の実施の形態の発光装置１０と同じ部分には同じ符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００６０】
この発光装置１１０に用いられるホルダ１２０も、コリメータレンズ２５が、凸部２６と凹部１６との当接部Ｅよりも後方（Ｙ２方向）に位置している。ホルダ１２０の先部には、ベース１１の光通過穴１２の内部に延びる延長部１２０ａが設けられている。延長部１２０ａが設けられていることを除き、ホルダ１２０の構造は、第１の実施の形態のホルダ２０と同じである。
【００６１】
また、ベース１１に保持ねじ４２が螺着され、光通過穴１２の内部でホルダ１２０の延長部１２０ａに保持力Ｆを与えることができる。ホルダ１２０は、凸部２６と凹部１６とのレーザ溶接と、前記保持ねじ４２の保磁力Ｆとで保持されているため、ホルダ１２０が離脱することなく、安定して固定される。
【００６２】
この場合も、保持ねじ４２を第２の調整機構として利用し、ホルダ１２０と支持部１５とが溶接された後に、保持ねじ４２の保持力Ｆを可変することで、溶接部の変形などを生じさせて、ホルダ１２０の傾きの微調整を行うことができる。
【００６３】
なお、前記実施の形態は、ホルダ２０，１２０の先部に形成された凸部２６を含む仮想球面Ｇの中心Ｏｇが、発光起点２５ａと一致し、凹部１６が含まれる仮想球面の半径Ｒ２が前記仮想球面Ｇの半径Ｒ１よりも短くなっている。ただし、これとは逆に、凹部１６が含まれる仮想球面の中心が発光起点２５ａに一致し、前記半径Ｒ１が半径Ｒ２よりも短くてもよい。
【００６４】
あるいは、支持部１５に形成されている凹部１６は、Ｙ１−Ｙ２方向に延びる円筒形の穴であって、その開口エッジが、凸部２６との当接部Ｅであってもよい。ただし、図５に示すように、凸部２６と凹部１６の双方を球面の一部で形成すると、当接部Ｅ以外での凸部２６と凹部１６との隙間を小さくでき、支持部１５とホルダ２０とをレーザ溶接で固定しやすくなる。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 発光装置
１１ ベース
１２ 光通過穴
１５ 支持部
１６ 凹部
２０ ホルダ
２１ レンズ保持穴
２２ ユニット収納穴
２３ ユニット位置決め穴
２５ コリメータレンズ
２５ａ 発光起点
２６ 凸部
３０ 発光ユニット
３１ 支持基板
３２ 半導体レーザ
３２ａ 発光点
３３ ケース
４０ ブラケット
４１ 保持穴
４２ 保持ねじ
１２０ ホルダ
１２０ａ 延長部
Ｅ 当接部
Ｇ 仮想球面
Ｏ１ 基準光軸
Ｏ２ コリメート光の光軸
Ｏｇ 仮想球面の中心
Ｏｈ ホルダの中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、光再生装置、光記録装置、光通信装置などに使用され、光源を備えて光を発する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１と特許文献２には、発光装置を備えた光ピックアップが開示されている。
【０００３】
光ピックアップには、データの記録または再生のための発光ユニットが設けられている。この発光ユニットは、ケース内に光源として半導体レーザが収納されており、半導体レーザから発せられたレーザ光が、ケースの前方の窓から拡散光として前方に出射される。前記特許文献１，２にも記載されているように、発光ユニットは、ケース内での半導体レーザの取付け誤差があるため、発せられるレーザ光の光軸が、必ずしもケースの中心線と一致しない。
【０００４】
そこで、特許文献１と特許文献２に記載の光ピックアップでは、発光ユニットのケースを保持するサブホルダが設けられている。サブホルダに、半導体レーザを中心とする凸球面が形成され、筐体に設けられたメインホルダに凹球面が形成されている。凸球面を凹球面に摺動させることで、半導体レーザから発せられる光の光軸の傾きを調整できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１０３１９号公報
【特許文献２】特開２００５−３１１２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１と特許文献２に記載された光ピックアップに搭載された発光装置は、ケース内に半導体レーザのみが収納された発光ユニットの傾きを調整可能にしており、半導体レーザから発せられたレーザ光の拡散光をコリメート光とするコリメータレンズは、筐体内に固定されたままである。
【０００７】
図７は、前記構造の課題を説明する説明図である。
図７では、ベース１に光通過穴２が開口しており、光通過穴２の内部にコリメータレンズ３が固定されている。発光ユニット４は、ケース５の内部に半導体レーザのチップ６が収納されている。特許文献１と特許文献２に記載された発光装置は、凸部と凹部との摺動により、発光ユニット４の傾きを調整し、発光ユニット４から発せられるレーザ光の光軸Ｏｂを、ベース１の内部になるべく正しい角度で入射させようとしている。
【０００８】
しかし、コリメータレンズ３が発光ユニット４とは独立して固定されているため、発光ユニット４の傾きのみを調整したときに、発光ユニット４から発せられるレーザ光の光軸Ｏｂと、コリメータレンズ３の光軸Ｏａとに軸ずれδが形成されやすく、この軸ずれδが大きくなると、コリメータレンズ３を通過したレーザ光を高精度なコリメート光にできなくなる。
【０００９】
そのため、発光ユニット４を取り付ける際に、発光ユニット４とコリメータレンズ３との距離を変えて、チップ６の発光点をコリメータレンズの焦点に一致させる調整と、発光ユニット４の傾きを変える調整と、さらに発光ユニット４を光軸と直交する向きに移動させて、発光ユニット４の光軸Ｏｂとコリメータレンズ３の光軸Ｏａとの軸ずれδを解消する調整、の少なくとも３通り以上の調整作業を、同時に組み合わせて行うことが必要になり、調整作業が複雑になる。
【００１０】
また、図７に示す軸ずれδの調整が必要になる分だけ、調整しろが広くなる。よって、発光ユニット４を光軸と交叉する方向へ移動させる移動量が大きくなり、その分だけベース１を大きくしなくてはならなくなる。
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、光源とコリメータレンズとの距離を維持し且つ光源とコリメータレンズとの軸ずれを最小にして、コリメート光の光軸の向きを最小の調整しろで調整できる発光装置を提供することを目的としている。
【００１２】
また、本発明は、光源とレンズを保持しているホルダの傾きを調整する際に、ベースに大きな径の光通過穴を形成することを不要とし、ベースを小型化しやすい構造の発光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、光源と、前記光源から発せられる光をコリメート光に変換するレンズとが設けられた発光装置において、
ホルダに、前記光源と、前記光源の発光方向の前方に位置する前記レンズとが保持され、前記ホルダが取り付けられるベースに、前記ホルダを支持する支持部が設けられており、
前記ホルダに凸部が、前記支持部に凹部が形成され、前記凸部と前記凹部の一方は、その表面の少なくとも一部が、前記ホルダの中心軸上にその中心が位置する仮想球面上に位置し、前記凸部の表面と前記凹部の表面とが摺動して、前記ホルダが、前記レンズの光軸が傾くように調整されて前記支持部に固定されており、
前記レンズが、前記凸部と前記凹部との当接部よりも前記ベースから離れる後方に位置していることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の発光装置は、ホルダ内に光源とレンズとが保持されているため、ホルダ内で光源とレンズとの焦点距離を合わせることが可能である。また、ホルダ内で光源とレンズが互いに接近して収納されているため、光源とレンズとの光軸のずれがあったとしてもそのずれ量を最小にできる。図７とは異なり、正確なコリメート光を形成させる目的のためだけに、発光ユニットを光軸と直交する向きに移動させるという調整作業を不要にできる。そのため、発光ユニットの調整作業の複雑化を抑制でき、また発光ユニットを調整する際に調整しろも小さくしやすくなる。
【００１５】
ホルダ内では、レンズと光源とが、凸部と凹部との当接部よりも後方に位置しているため、凸部と凹部とを摺動させて、ホルダの傾きを調整したときに、発光ユニットの光の発光起点と、ベース側の基準となる光軸とのずれを少なくできる。これによっても、光軸の位置を調整する調整しろを小さくできる。
【００１６】
本発明は、前記仮想球面の中心が、前記中心軸と前記レンズの発光側の最表面との交点にほぼ一致していることが好ましい。
【００１７】
前記発光ユニットは、中心軸と前記レンズの発光側の最表面との交点が、コリメート光の発光起点となるため、ホルダを、前記発光起点を支点として傾けることで、レンズの光軸のずれを最小にしたまま、傾き調整を行うことができる。
【００１８】
本発明は、前記支持部は、前記レンズの光軸と直交する方向の位置が調整されて、前記ベースに固定されているものとすることが可能である。
【００１９】
前記のように、ホルダの傾き調整に起因するコリメート光の光軸のずれを最小にできるため、支持部をレンズの光軸と直交する方向へ移動させる調整作業における調整しろを小さくできる。そのため、発光装置の薄型化を実現しやすい。
【００２０】
本発明は、前記ベースに、前記コリメート光が通過する光通過穴が開口しており、前記ホルダの発光側の先部が、前記光通過穴の開口部よりも、後方に離れて位置しているものが好ましい。
【００２１】
光源とレンズを搭載したホルダが、光通過穴の外部で傾けられて調整が行われるため、光通過穴の内径に調整しろ分を加算する必要がなく、光通過穴の内径を小さくでき、発光装置を薄型化しやすい。
【００２２】
また、本発明は、前記凸部と前記凹部との当接部よりも後方に、ブラケットが前記ベースとは別体にまたは前記ベースと一体に設けられており、前記ブラケットによって、前記ホルダが保持されていることが好ましい。
【００２３】
光通過穴の外でホルダの傾き調整を行うときに、ブラケットでホルダを保持することで、傾きを調整した後のホルダを安定させて固定することができる。
【００２４】
この場合に、前記ブラケットに、前記ホルダの姿勢を光軸が傾く向きに調整する第１の調整機構が設けられているものが好ましい。
【００２５】
ブラケットに設けられた調整機構で発光ユニットの傾きを調整することで、調整作業を容易にできる。
【００２６】
また、前記ホルダが前記支持部に固定されている状態で、調整機構により前記ホルダが押圧されて、光軸の傾きが微調整されているものとすることも可能である。この調整によって、コリメート光の光軸の微細な傾き調整が可能である。
【００２７】
本発明は、前記ホルダに、前記凸部と前記凹部との当接部よりも、前記ベースの内方である前方へ延長する延長部が設けられており、前記ベースに、前記延長部が保持されているものであってもよい。
【００２８】
この場合も、前記ベースに、前記ホルダの姿勢を光軸が傾く向きに調整する第２の調整機構が設けられているものとすることができる。
【００２９】
さらに、本発明は、前記レンズが前記ホルダ内に固定され、前記光源を備えた発光ユニットが、前記ホルダ内で、光軸方向への位置が調整された後に固定されているものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、光源を含む発光ユニットとレンズとを収納するホルダが使用され、このホルダと共に発光ユニットの傾きが調整される。ホルダ内では、光源とレンズとの光軸の軸ずれをきわめて小さくできるため、光源の発光点とレンズの光軸との軸ずれを解消するための調整作業が不要になり、ホルダを移動させて光軸の位置を調整する際の調整しろを小さくできる。
【００３１】
また、傾き調整のための凸部と凹部との当接部よりも、レンズが後方に後退しているため、ホルダを傾けて調整するときに、コリメート光の発光起点の位置ずれが小さくなる。これによっても、調整しろを小さくしやすい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態の発光装置を示す部分斜視図、
【図２】前記発光装置の分解斜視図、
【図３】発光ユニットの分解斜視図、
【図４】前記発光装置の断面図、
【図５】前記発光装置の拡大断面図、
【図６】第２の実施の形態の発光装置を示す断面図、
【図７】従来の課題を説明する説明図、
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１に示す発光装置１０は、ＲＧＢ発光モジュールに搭載される。
ＲＧＢ発光モジュールは、ベース１１に、赤色（Ｒ）のレーザ光を発生する発光ユニットと、緑色（Ｇ）のレーザ光を発生する発光ユニットと、青色（Ｂ）のレーザ光を発生する発光ユニットとが搭載されている。図１以下の各図には、ＲＧＢのいずれか１つの発光ユニットが取り付けられた発光装置１０が示されている。発光装置１０は、Ｙ１側が前方で、Ｙ２側が後方である。
【００３４】
図２に示すように、ベース１１には、３箇所に光通過穴１２が形成され、ひとつの光通過穴１２に、ＲＧＢのいずれかひとつの発光ユニットが対向している。発光ユニットから光通過穴１２に向けて発光した光は、反射板などで反射され、ＲＧＢのそれぞれのレーザ光が同じ光軸上を通過できるようになる。ＲＧＢ発光モジュールは、いずれかの発光ユニットを選択して発光させることで、同じ光軸上に、赤色（Ｒ）のレーザ光と、緑色（Ｇ）のレーザ光と、青色（Ｂ）のレーザ光を切換えて照射することができる。例えば、３原色を混色させたカラー画像を形成するプロジェクタなどに使用される。
【００３５】
発光装置１０は、筒状のホルダ２０を有している。ホルダ２０は金属材料で形成されている。図４と図５に示すように、ホルダ２０は、発光側の先端部２０ａに開口するレンズ保持穴２１を有している。レンズ保持穴２１のＹ２側の後端部に段差部２１ａが形成されている。コリメータレンズ２５は、１枚のレンズで構成されており、その直径は、レンズ保持穴２１の内周面にほとんど隙間を有することなく挿入できる大きさに形成されている。コリメータレンズ２５は、レンズ保持穴２１に挿入され、段差部２１ａに押し付けられ位置決めされて、接着剤などで固定されている。なお、コリメータレンズが、複数のレンズが組み合わされて構成されていてもよい。
【００３６】
ホルダ２０の内部には、前記レンズ保持穴２１の後方に連続するユニット収納穴２２が形成されており、その後方には、さらに直径が大きいユニット位置決め穴２３が形成されている。ユニット位置決め穴２３は、ホルダ２０の後端部に開口している。発光ユニット３０は、ユニット収納穴２２に収納され、ユニット位置決め穴２３内で光軸と直交する向きに動かないように保持される。
【００３７】
図４と図５に示すように、発光ユニット３０は、支持基板３１を有している。支持基板３１は、金属材料で円板状に形成されている。支持基板３１の前面に、光源としてＲＧＢのいずれかの色のレーザ光を発する半導体レーザ３２が実装されており、半導体レーザ３２のそれぞれの電極に導通する線状端子３４が、支持基板３１から後方に延びている。支持基板３１と半導体レーザ３２との間、ならびに支持基板３１と線状端子３４との間には、絶縁層が設けられている。支持基板３１の前方に金属製のケース３３が固定されて、半導体レーザ３２が、ケース３３の内部に密封されている。ケース３３の前面には、半導体レーザ３２から発せられた光を前方へ出射するための窓３３ａが開口し、窓３３ａは、透明板で塞がれている。
【００３８】
図４と図５に示すように、発光ユニット３０のケース３３が、ホルダ２０内のユニット収納穴２２に挿入され、支持基板３１が、ユニット位置決め穴２３に挿入されている。
【００３９】
支持基板３１の直径と、ユニット位置決め穴２３の内径はほとんど一緒であり、支持基板３１の外周面が、ユニット位置決め穴２３にほとんど隙間なく挿入されている。図３にも示すように、支持基板３１の外周面の３箇所に保持溝３１ａが形成されている。治具で前記保持溝３１ａを保持し、治具を前後させることで、支持基板３１の外周面をユニット位置決め穴２３の内周面に摺動させて前後に移動させることができる。この作業で、半導体レーザ３２の発光点３２ａが、コリメータレンズ２５の焦点に合わせられて、支持基板３１とホルダ２０とがレーザ溶接などの手段でホルダ２０に固定される。
【００４０】
発光ユニット３０は、ホルダ２０内で前後に位置調整されて固定されているので、発光点３２ａから前方へ発せられるレーザ光の拡散光が、コリメータレンズ２５によってコリメート光に変換されて発光ユニット３０の前方へ出力されるようになる。
【００４１】
発光ユニット３０は、その製造過程で、支持基板３１上での半導体レーザ３２の取付け誤差が生じることがあり、発光点３２ａから発せられるレーザ光の光軸が、コリメータレンズ２５の光軸に対して若干傾く可能性がある。しかし、ホルダ２０の内部において、半導体レーザ３２の発光点３２ａとコリメータレンズ２５とがきわめて接近しているため、発光点３２ａとコリメータレンズ２５の光軸との軸ずれがわずかであり、ほとんど無視することができる。
【００４２】
図５に拡大して示すように、ホルダ２０の発光側の先端部２０ａの外周面には、凸部２６が形成されている。凸部２６は、空間上に仮定される仮想球面Ｇの一部に一致している。すなわち、凸部２６は、仮想球面Ｇの中心Ｏｇの周囲を一周する赤道よりも前方（Ｙ１方向）の半球において、緯度Ｇ１から緯度Ｇ２の間で、光軸の回りに帯状に形成されている。
【００４３】
仮想球面Ｇの中心Ｏｇは、半導体レーザ３２の発光点３２ａよりも前方において、ホルダ２０の中心軸Ｏｈ上に位置している。図３と図５に示すように、前記中心軸Ｏｈは、ホルダ２０に形成されたレンズ保持穴２１とユニット収納穴２２およびユニット位置決め穴２３の中心軸に一致している。最も好ましい実施の形態では、図５に示すように、仮想球面Ｇの中心Ｏｇが、コリメータレンズ２５の最も前方の表面（出射面）とホルダ２０の中心軸Ｏｈとの交点である発光起点２５ａとほぼ一致している。
【００４４】
図２および図４と図５に示すように、光通過穴１２の開口部において、ベース１１の表面１１ａに支持部１５が設けられている。支持部１５は金属でリング状に形成されている。支持部１５のＹ１方向に向く取付面１５ｂは、平面であり、取付面１５ｂが、ベース１１の表面１１ａに密着して取り付けられ、レーザ溶接などで固定されている。支持部１５の中心には前後に貫通する中心穴１５ａが開口しており、中心穴１５ａの内径が、前記光通過穴１２の内径よりも大きく形成されている。
【００４５】
支持部１５には、後方に向く凹部１６が形成されている。図５に拡大して示すように、凹部１６の表面は、前記仮想球面Ｇとは別の仮想球面の一部に一致している。凹部１６を形成する仮想球面の半径Ｒ２は、前記凸部２６が一致している前記仮想球面Ｇの半径Ｒ１よりも小さく設定されている。また、半径Ｒ２の中心は、ホルダ２０の中心軸Ｏｈ上に位置している。したがって、凸部２６が凹部１６との当接部Ｅが、凹部１６の後方（Ｙ２方向）に向く開口エッジに一致する。
【００４６】
図１と図２および図３に示すように、ベース１１にはブラケット４０が固定されている。ブラケット４０は、外周部に前方Ｙ１に向く取付面４０ａが形成されている。取付面４０ａは平面であり、ベース１１の表面１１ａに密着し、レーザ溶接などで固定されている。
【００４７】
ブラケット４０には、ベース１１の表面１１ａから後方（Ｙ２方向）に離れた位置に保持穴４１が形成されている。保持穴４１の内径は、ホルダ２０の直径よりも十分に大きく形成されている。ブラケット４０には、前記保持穴４１に向けて放射状に開口する雌ねじ穴４１ａが４箇所に形成されており、それぞれの雌ねじ穴４１ａに保持ねじ４２が螺着されている。図４に示すように、ホルダ２０は当接部Ｅよりも後方において保持ねじ４２によって外側から保持される。
【００４８】
次に、前記ホルダ２０などの取付け方法の一例を説明する。
図３に示すように、ホルダ２０のレンズ保持穴２１内にコリメータレンズ２５を挿入し、コリメータレンズ２５を段差部２１ａに押し付けて位置決めし、接着剤などで固定する。発光ユニット３０は、ホルダ２０の内部に向けて後方から挿入され、支持基板３１がユニット位置決め穴２３に隙間無く挿入される。支持基板３１の保持溝３１ａを治具で保持し、ホルダ２０内で発光ユニット３０を前後に移動させて、半導体レーザ３２の発光点３２ａを、コリメータレンズ２５の焦点に一致させ、ホルダ２０のレンズ保持穴２１から前方へコリメート光が出射できるようにする。この調整の後に、支持基板３１とホルダ２０とをレーザ溶接などで固定する。
【００４９】
発光ユニット３０は、半導体レーザ３２の取付け誤差によって、レーザ光の光軸が、ケース３３の中心軸に対して傾いて出射することがある。しかし、半導体レーザ３２の発光点３２ａとコリメータレンズ２５が接近しているので、発光点３２ａから発せられるレーザ光の光軸と、コリメータレンズ２５の光軸との軸ずれはほとんど無視できる程度である。
【００５０】
支持部１５は治具で保持され、取付面１５ｂがベース１１の表面１１ａに密着するように設置される。また、他の治具によって、組み立てが完了したホルダ２０が保持され、ホルダ２０の先部の凸部２６が、支持部１５に形成された凹部１６に突き当てられる。
【００５１】
ホルダ２０を保持している治具を動かして、凸部２６と凹部２６を当接部Ｅにおいて摺動させてホルダ２０を傾かせ、コリメータレンズ２５で変換されたコリメート光の光軸Ｏ２が、ベース１１に設定される基準光軸Ｏ１（光通過穴１２の中心線）と平行になるように調整作業を行う。また、支持部１５を保持している治具をＸ方向とＺ方向に移動させて、コリメート光の光軸Ｏ２とベース１１の基準光軸Ｏ１とを一致させる調整作業を行う。この２種類の調整作業は、どちらを先に行ってもよく、また同時に行うことも可能である。
【００５２】
図５に示すように、ホルダ２０の内部では、コリメータレンズ２５が、凸部２６と凹部１６との当接部Ｅよりも後方（Ｙ２方向）に位置しているために、凸部２６が含まれる仮想球面Ｇの中心Ｏｇと、コリメータレンズ２５の表面の発光起点２５ａとを接近させやすく、ホルダ２０の傾きを調整したときに、発光起点２５ａが基準光軸Ｏ１と直交する方向へずれる軸ずれ量を小さくできる。図５に示すように、仮想球面Ｇの中心Ｏｇが発光起点２５ａに一致していると、ホルダの傾きを調整したときに、理論的には、発光起点２５ａと基準光軸Ｏ１との軸ずれがゼロである。発光起点２５ａの軸ずれを小さくするためには、仮想球面Ｇの中心Ｏｇが、発光起点２５ａの前方および後方においてレンズの中心厚みの範囲内に収まっていることが好ましい。最も好ましくは、発光起点２５ａと中心Ｏｇとが一致することである。
【００５３】
また、半導体レーザ３２の発光点３２ａとコリメータレンズ２５との距離がホルダ２０内で決められており、半導体レーザ３２の取付け誤差などがあったとしても、発光点３２ａとコリメータレンズ２５の中心との軸ずれが無視できるほど小さい。そのため、図７に示す従来例とは異なり、半導体レーザ３２の発光点３２ａとコリメータレンズ２５の光軸との軸ずれを調整する必要がない。よって、支持部１５をＸ方向とＺ方向へ動かす調整しろをきわめて小さくできる。
【００５４】
また、ホルダ２０が、光通過穴１２の開口部よりも後方（Ｙ２側）に位置し、ホルダ２０の一部が光通過穴１２の内部に入り込んでいないため、光通過穴１２の直径を最小にできる。光通過穴１２の直径を小さくでき、且つ支持部１５を動かす調整しろが小さい、発光装置１０を薄型に構成しやすくなる。
【００５５】
前記のように、ホルダ２０の傾き調整と、支持部１５の位置調整を完了した後に、支持部１５とベース１１とをレーザ溶接で固定し、ホルダ２０と支持部１５とをレーザ溶接で固定する。
【００５６】
その後、ブラケット４０の取付面４０ａをベース１１の表面１１ａに突き当て、ブラケット４０とベース１１とをレーザ溶接で固定する。あるいは、ブラケット４０をベース１１にねじ止めで固定する。
【００５７】
ブラケット４０をベース１１に固定した後に、ブラケット４０に形成された４箇所の雌ねじ穴４１ａに保持ねじ４２を螺着し、図４に矢印で示すように、ホルダ２０を４方向から保持する保持力Ｆを与える。ホルダ２０は、その先部の凸部２６が支持部１５に溶接されて固定された不安定な支持状態であるが、ホルダ２０の溶接部から後方に離れた場所が保持ねじ４２で保持されることで、ホルダ２０が安定して固定される。
【００５８】
なお、支持部１５がベース１１にレーザ溶接で固定され、ホルダ２０の先部が支持部１５にレーザ溶接で固定された後に、４箇所の前記保持ねじ４２のねじ込み量を調整し、保持ねじ４２による保持力Ｆを可変させて、コリメート光の光軸Ｏ２の傾きを微調整することもできる。保持ねじ４２の保持力Ｆによってホルダ２０が光軸Ｏ２と交叉する方向へ押されると、凸部２６と支持部１５との溶接部が変形するなどして、コリメート光の光軸Ｏ２の傾きがわずかに矯正されて微調整が行われる。すなわち、保持ねじ４２をホルダ２０の傾きを調整するための第１の調整機構として使用することが可能である。
【００５９】
図６は、本発明の第２の実施の形態の発光装置１１０を示す断面図である。発光装置１１０の構成部材のうち、第１の実施の形態の発光装置１０と同じ部分には同じ符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００６０】
この発光装置１１０に用いられるホルダ１２０も、コリメータレンズ２５が、凸部２６と凹部１６との当接部Ｅよりも後方（Ｙ２方向）に位置している。ホルダ１２０の先部には、ベース１１の光通過穴１２の内部に延びる延長部１２０ａが設けられている。延長部１２０ａが設けられていることを除き、ホルダ１２０の構造は、第１の実施の形態のホルダ２０と同じである。
【００６１】
また、ベース１１に保持ねじ４２が螺着され、光通過穴１２の内部でホルダ１２０の延長部１２０ａに保持力Ｆを与えることができる。ホルダ１２０は、凸部２６と凹部１６とのレーザ溶接と、前記保持ねじ４２の保磁力Ｆとで保持されているため、ホルダ１２０が離脱することなく、安定して固定される。
【００６２】
この場合も、保持ねじ４２を第２の調整機構として利用し、ホルダ１２０と支持部１５とが溶接された後に、保持ねじ４２の保持力Ｆを可変することで、溶接部の変形などを生じさせて、ホルダ１２０の傾きの微調整を行うことができる。
【００６３】
なお、前記実施の形態は、ホルダ２０，１２０の先部に形成された凸部２６を含む仮想球面Ｇの中心Ｏｇが、発光起点２５ａと一致し、凹部１６が含まれる仮想球面の半径Ｒ２が前記仮想球面Ｇの半径Ｒ１よりも短くなっている。ただし、これとは逆に、凹部１６が含まれる仮想球面の中心が発光起点２５ａに一致し、前記半径Ｒ１が半径Ｒ２よりも短くてもよい。
【００６４】
あるいは、支持部１５に形成されている凹部１６は、Ｙ１−Ｙ２方向に延びる円筒形の穴であって、その開口エッジが、凸部２６との当接部Ｅであってもよい。ただし、図５に示すように、凸部２６と凹部１６の双方を球面の一部で形成すると、当接部Ｅ以外での凸部２６と凹部１６との隙間を小さくでき、支持部１５とホルダ２０とをレーザ溶接で固定しやすくなる。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 発光装置
１１ ベース
１２ 光通過穴
１５ 支持部
１６ 凹部
２０ ホルダ
２１ レンズ保持穴
２２ ユニット収納穴
２３ ユニット位置決め穴
２５ コリメータレンズ
２５ａ 発光起点
２６ 凸部
３０ 発光ユニット
３１ 支持基板
３２ 半導体レーザ
３２ａ 発光点
３３ ケース
４０ ブラケット
４１ 保持穴
４２ 保持ねじ
１２０ ホルダ
１２０ａ 延長部
Ｅ 当接部
Ｇ 仮想球面
Ｏ１ 基準光軸
Ｏ２ コリメート光の光軸
Ｏｇ 仮想球面の中心
Ｏｈ ホルダの中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から発せられる光をコリメート光に変換するレンズとが設けられた発光装置において、
ホルダに、前記光源と、前記光源の発光方向の前方に位置する前記レンズとが保持され、前記ホルダが取り付けられるベースに、前記ホルダを支持する支持部が設けられており、
前記ホルダに凸部が、前記支持部に凹部が形成され、前記凸部と前記凹部の一方は、その表面の少なくとも一部が、前記ホルダの中心軸上にその中心が位置する仮想球面上に位置し、前記凸部の表面と前記凹部の表面とが摺動して、前記ホルダが、前記レンズの光軸が傾くように調整されて前記支持部に固定されており、
前記レンズが、前記凸部と前記凹部との当接部よりも前記ベースから離れる後方に位置していることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記仮想球面の中心が、前記中心軸と前記レンズの発光側の最表面との交点にほぼ一致している請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記支持部は、前記レンズの光軸と直交する方向の位置が調整されて、前記ベースに固定されている請求項１または２記載の発光装置。
【請求項４】
前記ベースに、前記コリメート光が通過する光通過穴が開口しており、前記ホルダの発光側の先部が、前記光通過穴の開口部よりも、後方に離れて位置している請求項１ないし３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項５】
前記凸部と前記凹部との当接部よりも後方に、ブラケットが前記ベースとは別体にまたは前記ベースと一体に設けられており、前記ブラケットによって、前記ホルダが保持されている請求項１ないし４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記ブラケットに、前記ホルダの姿勢を光軸が傾く向きに調整する第１の調整機構が設けられている請求項５記載の発光装置。
【請求項７】
前記ホルダが前記支持部に固定されている状態で、前記調整機構により前記ホルダが押圧されて、光軸の傾きが微調整されている請求項６記載の発光装置。
【請求項８】
前記ホルダに、前記凸部と前記凹部との当接部よりも、前記ベースの内方である前方へ延長する延長部が設けられており、前記ベースに、前記延長部が保持されている請求項１ないし４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項９】
前記ベースに、前記ホルダの姿勢を光軸が傾く向きに調整する第２の調整機構が設けられている請求項８記載の発光装置。
【請求項１０】
前記レンズが前記ホルダ内に固定され、前記光源を備えた発光ユニットが、前記ホルダ内で、光軸方向への位置が調整された後に固定されている請求項１ないし９のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１】
光源と、前記光源から発せられる光をコリメート光に変換するレンズとが設けられた発光装置において、
ホルダに、前記光源と、前記光源の発光方向の前方に位置する前記レンズとが保持され、前記ホルダが取り付けられるベースに、前記ホルダを支持する支持部が設けられており、
前記ホルダに凸部が、前記支持部に凹部が形成され、前記凸部と前記凹部の一方は、その表面の少なくとも一部が、前記ホルダの中心軸上にその中心が位置する仮想球面上に位置し、前記凸部の表面と前記凹部の表面とが摺動して、前記ホルダが、前記レンズの光軸が傾くように調整されて前記支持部に固定されており、
前記レンズが、前記凸部と前記凹部との当接部よりも前記ベースから離れる後方に位置していることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記仮想球面の中心が、前記中心軸と前記レンズの発光側の最表面との交点にほぼ一致している請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記支持部は、前記レンズの光軸と直交する方向の位置が調整されて、前記ベースに固定されている請求項１または２記載の発光装置。
【請求項４】
前記ベースに、前記コリメート光が通過する光通過穴が開口しており、前記ホルダの発光側の先部が、前記光通過穴の開口部よりも、後方に離れて位置している請求項１ないし３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項５】
前記凸部と前記凹部との当接部よりも後方に、ブラケットが前記ベースとは別体にまたは前記ベースと一体に設けられており、前記ブラケットによって、前記ホルダが保持されている請求項１ないし４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記ブラケットに、前記ホルダの姿勢を光軸が傾く向きに調整する第１の調整機構が設けられている請求項５記載の発光装置。
【請求項７】
前記ホルダが前記支持部に固定されている状態で、前記調整機構により前記ホルダが押圧されて、光軸の傾きが微調整されている請求項６記載の発光装置。
【請求項８】
前記ホルダに、前記凸部と前記凹部との当接部よりも、前記ベースの内方である前方へ延長する延長部が設けられており、前記ベースに、前記延長部が保持されている請求項１ないし４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項９】
前記ベースに、前記ホルダの姿勢を光軸が傾く向きに調整する第２の調整機構が設けられている請求項８記載の発光装置。
【請求項１０】
前記レンズが前記ホルダ内に固定され、前記光源を備えた発光ユニットが、前記ホルダ内で、光軸方向への位置が調整された後に固定されている請求項１ないし９のいずれかに記載の発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１５１３０８（Ｐ２０１１−１５１３０８Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３２２７（Ｐ２０１０−１３２２７）
【出願日】平成２２年１月２５日（２０１０．１．２５）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２５日（２０１０．１．２５）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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