JP2000162483A - 光軸調整機構及びその機構を用いた水準器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、複数の光学部品を組合わせても、
簡単な構成で、光軸調整を行うことができる、操作性が
良く、低コストの光軸調整機構を提供すること。 【解決手段】 光軸調整機構は、光源部１を取付けた第
１プレートとしてのレーザダイオード（ＬＤ）調整プレ
ート２と、収束レンズ３を取付けた第２のプレートとし
てのレンズプレート４と、スライド手段及び回動手段を
構成する２組の偏芯棒５，６からなっている。前記ＬＤ
プレート２は、前記ＬＤ１を取付けるＬＤ取付孔２０
と、前記２組みの偏心棒５，６と共にスライド手段及び
回動手段を構成するＸ軸調整切欠き２１と、前記２組み
の偏心棒５，６と共にスライド手段及び回動手段を構成
するＹ軸調整孔２２と、ＬＤプレート２を前記レンズプ
レート４に固定するビス７，７を挿通させる固定孔２
３，２３を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも１つの
光学部品に関連する光軸の位置を調整する光軸調整機構
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学装置の光源部に用いられるレーザチ
ップは、レーザ光を放出する「へき開面」の位置が制御
されて、所定の位置からレーザ光が放出されるが、その
放出位置がずれる「チップずれ」のレーザチップがあ
る。光学装置に組立てる際に、「チップずれ」のレーザ
チップを選別することは、製造効率を低下させるので、
光軸調整機構が必要となってくる。簡単な構造の光軸調
整機構では、Ｘ軸調整用のプレートとＹ軸調整用のプレ
ートを備え、Ｘ軸プレートを動かしてＸ軸上の位置を調
整し、Ｘ軸プレートをＹ軸プレートに一体化した後、Ｙ
軸プレートを動かしてＹ軸上の位置を調整していた。ま
た、複雑な構造では、特開平１０−２７４７５４号に記
載された投受光装置のように、故障した光源部に換えて
取付ける交換用発光部ユニットの他に、受光光学系ユニ
ットに連結する光軸シフト工具のような特別の工具を必
要としている。さらに、複雑な光学系の光軸を調整する
機構としては、特開平１０−２０９５０２号に記載され
た光軸調整装置のように、コンピュータが２値化された
映像画像の２値化データから重心位置座標を求め、その
重心位置座標が基準位置座標に一致するように、光源
部、プリズム、集光レンズ、光ファイバ等の光学部品の
位置を調整しているものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、簡単な構造で
も、Ｘ軸及びＹ軸テーブルという２枚のテーブルを必要
としており、光学系が複雑になれば、それだけ光軸調整
機構も複雑になっていた。また、特開平１０−２７４７
５４号に記載された光軸調整機構では、光軸シフト工具
という特別な工具を必要としていた。さらに、特開平１
０−２０９５０２号に記載された光軸調整装置では、コ
ンピュータのデータ処理に依存するものであり、装置も
大掛かりなものとなっていた。

【０００４】そこで、本願発明は、複数の光学部品を組
合わせても、簡単な構成で、光軸調整を行うことができ
る、操作性が良く、低コストの光軸調整機構を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願発明の光軸調整機構は、第１のプレートと、第
２のプレートと、この第２のプレートに対し、第１のプ
レートをスライドさせるスライド手段と、このスライド
手段のスライド方向に交差するように、第２のプレート
に対し、第１のプレートを回動させる回動手段を備えて
いる（請求項１に記載の発明）。

【０００６】ここで第１のプレートは、光学部品、例え
ば光源部、レンズ或いはプリズム等を取付ける部材であ
る。また第２のプレートは、同様な光学部品を取付ける
部材であり、或いは前記第１のプレートをスライドさせ
たり、回動させる場合のベースになるベース部材（ベー
スプレート）である。

【０００７】本願発明の光軸調整機構では、第２のプレ
ートに光学部品を取付けて、その光軸上の焦点を原点す
るＸＹ座標を想定した場合、前記スライド手段及び回動
手段により、第１プレートの位置を調整できる。ひいて
は第１プレートに取付けられた光学部品の前記座標上の
位置（±Ｘ，±Ｙ）を、例えばＸ＝０，Ｙ＝０の位置に
調整できる。よって、この光軸調整機構では、第２プレ
ートに対して第１プレートをスライド及び回動させるこ
とにより、第１プレートのみを変位させて、光学部品間
の光軸を調整できる。以下に詳述する実施形態では、第
１プレートとして、光源部を取付けたプレートについ
て、また、第２プレートとして、レンズを取付けたプレ
ートについて、その構成例を説明する。

【０００８】上記光軸調整機構において、第２のプレー
トに対して、第１のプレートを、前記スライド手段のス
ライド方向及び前記回動手段の回動方向にそれぞれ交差
する方向に、変位させる変位手段を設けることが好まし
い（請求項２に記載の発明）。

【０００９】請求項１に記載の光軸調整機構により、光
学部品間の光軸を調整できるが、第２のプレートと第１
のプレートとの間隔を調整する必要性もある。上述のよ
うに、第２のプレートの光学部品の焦点に、第１プレー
トの光学部品等を位置付けたい場合である。さらに、第
２プレートに取付けた光学部品等、光路上に組込まれた
光学部品に対する入射角を調整する必要もある。これら
の必要性を満たすため、変位手段を設けたもので、この
変位手段は、光学部品の光軸をＺ軸として加えた直交座
標において、第１プレートのＺ軸上の位置を調整できる
ものである。よって、この光軸調整機構では、１枚のプ
レートのみを変位させて、光学部品間の光軸調整のみら
ず、その光軸上での位置を調整できることになる。

【００１０】上記目的を達成するため、本願発明の光軸
調整機構は、第３のプレートに対し、前記第１のプレー
トを固定して一体化した第２のプレートをスライドさせ
る第２スライド手段と、この第２のスライド手段のスラ
イド方向に交差するように、第３のプレートに対し、第
２のプレートを回動させる第２の回動手段を備えている
（請求項３に記載の発明）。ここで第３のプレートと
は、第２のプレートに対するベース部材であったり、上
記光学部品を取付けた部材である。この発明では、第２
のプレートが第１のプレートに対するベースプレートと
なり、且つ、第３のプレートが第２のプレートのベース
プレートともなり、複数の光学部品からなる光学装置に
対して、簡単な構成で、光軸調整を行うことができる。
以下に詳述する本発明の実施形態では、第３プレートと
して、ベースプレートの構成例を説明する。

【００１１】上記目的を達成するため、本願発明の光軸
調整機構は、第３のプレートに対して、前記第２のプレ
ートを、前記第２のスライド手段のスライド方向及び前
記第２の回動手段の回動方向に、それぞれ交差する方向
に変位させる第２の変位手段を備えたことを特徴とする
（請求項４に記載の発明）。この第２の変位手段は、上
記変位手段と同様に、第３のプレート等に取付けられた
光学部品や光路上にある光学部品の光軸をＺ軸として加
えた直交座標において、第２プレートのＺ軸上の位置を
調整できるものである。よって、この光軸調整機構で
は、複数の光学部品からなる光学装置に対して、簡単な
構成で、光軸調整を行うことができる。

【００１２】前記変位手段又は／及び第２の変位手段
は、差動ネジであることを特徴とする（請求項４に記載
の発明）。ここで差動ネジとは、おねじの直径及びピッ
チがそれぞれ異なるねじ部を備えたネジをいい、このネ
ジにより、第１又は／及び第２プレートのＺ軸上の位置
を、正確に微調整できる。

【００１３】上記光軸調整機構を水準器に利用してもよ
い（請求項６に記載の発明）。上記光軸調整機構を水準
器に利用することにより、コンパクトな水準器となり、
また、特別に大袈裟な治具を必要とせすに、光軸を調整
することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本願発明に
係る光学調整機構の実施形態を説明する。図１は第１実
施形態に係る光軸調整機構の分解斜視図、図２は第２の
プレートに、第１のプレートを重合わせた場合の同機構
の正面図、図３は同機構を構成するスライド手段及び回
動手段をなす偏芯棒の正面図、図４乃至図９は光軸調整
機構の作用説明図である。

【００１５】第１実施形態に係る光軸調整機構は、光源
部１を取付けた第１プレートとしてのレーザダイオード
（ＬＤ）調整プレート２と、収束レンズ３を取付けた第
２のプレートとしてのレンズプレート４と、スライド手
段及び回動手段を構成する２組の偏芯棒５，６からなっ
ている。

【００１６】前記ＬＤプレート２は、前記ＬＤ１を取付
けるＬＤ取付孔２０と、前記２組みの偏心棒５，６と共
にスライド手段及び回動手段を構成するＸ軸調整切欠き
２１と、前記２組みの偏心棒５，６と共にスライド手段
及び回動手段を構成するＹ軸調整孔２２と、ＬＤプレー
ト２を前記レンズプレート４に固定するビス７，７を挿
通させる固定孔２３，２３を備えている。

【００１７】前記ＬＤ取付孔２０は、ほぼ長方形の前記
プレート２の略中央に設けられており、孔２０の上下方
には取付ビス用の孔２０ａ，２０ａも設けられている。
前記Ｘ軸調整切欠き２１は、前記プレート２の上端を略
Ｕ字状に切欠いたもので、そのＵ字の円弧部分２１ａの
径は、前記偏芯棒５，６の主軸５０，６０と略同一の径
に成形されている。前記Ｙ軸調整孔２２は、前記プレー
ト２の下端において、前記固定孔２３，２３に挟まれて
設けられており、孔２２の径は、前記偏芯棒５，６の主
軸５０，６０と略同一の径に成形されている。

【００１８】一方、 レンズプレート４は、収束レンズ
３を取付けるレンズ取付孔３０と、前記ＬＤプレート２
のＸ軸調整切欠き２１に対応し、且つ、同切欠き２１よ
りも小径のＸ軸小径調整孔３１と、前記Ｙ軸調整孔２２
に対応し、且つ、同孔２２よりも小径のＹ軸小径調整孔
３２と、前記固定孔２３，２３に対応し、且つ、同孔よ
りも小径の固定小径孔３３，３３を備えている。そし
て、前記Ｘ軸小径調整孔３１及びＹ軸小径調整孔３２
は、前記偏芯棒５，６の編芯軸５１，６１と略同一の径
に成形されている。

【００１９】上記のように構成されたレンズプレート４
の前記レンズ３と、前記ＬＤプレート２のＬＤ１を対向
させ、また前記固定孔２３，２３を前記固定小径孔３
３，３３に対向させて、両プレート２，４を重ね合わ
せ、ビス７，７を介して仮止めする。その時、図２に示
したように、Ｘ軸小径調整孔３１に偏芯棒５又は６の偏
芯軸５１，６１を差込むことができ、Ｘ軸調整切欠き２
１に主軸５０又は６０を差込むことができるようになっ
ている。また同様に、Ｙ軸小径調整孔３２に偏芯棒５又
は６の偏芯軸５１，６１を差込むことができ、Ｙ軸調整
孔２２に主軸５０又は６０を差込むことができるように
なっている。さらに、Ｘ軸調整切欠き２１の円弧部分２
１ａより若干上方にＸ軸小径調整孔３１の円弧３１ａが
位置し、またＹ軸調整孔２２の底部円弧２２ａとＹ軸小
径調整孔３２の円弧３２ａが略一致されて、仮止めされ
る。

【００２０】２組みの前記偏芯棒５，６は、同一に構成
されており、図１に示したように丸棒を略Ｌ字型に成形
したもので、Ｌ字の縦辺が操作把持部５２，６２に、横
辺が回転軸５３，６３になっており、その回転軸５３，
６３の先端に前記主軸５０，６０と偏芯軸５１，６１が
それそれ形成されている。図３に示すように、主軸５
０，６０と偏芯軸５１，６１は、主軸５０，６０の外周
と偏芯軸５１，６１の外周とが接するように形成され、
偏芯軸５１，６１を中心に回転軸５３，６３を回転させ
た場合に、回転する主軸５０，６０に接するＸ軸調整切
欠き２１或いはＹ軸調整孔２２を介して、ＬＤプレート
２を動かすようになっている。なお、主軸５０，６０と
偏芯軸５１，６１の偏芯軸線Ｈに対し、前記操作把持部
５２，６２は、所定の角度に傾いて成形されている。こ
れは、次の第１実施形態の作用の説明で詳述するよう
に、使い勝手を考慮したものである。

【００２１】この第１実施形態の動作及び作用を、図４
乃至図９に基づいて説明する。上記図２に示したよう
に、前記レンズプレート４と前記ＬＤプレート２が仮止
めされている状態において、前記ＬＤ１が「チップず
れ」のない正常なレーザチップの場合には、その放出口
が、前記レンズ３の光軸に位置している。しかし、ＬＤ
１をオンして、前記レンズ３から出射されたビームが、
図４に例示したように、レンズ３の光軸Ａに対して不揃
いなビームのときには、ＬＤ１の放出口ＬＤ１０がレン
ズ光軸Ａ上に位置していないことになり、次の手順で、
ＬＤ１のレンズ光軸Ａに対する位置を修正する。なお、
以後の説明では、前記レンズ３の焦点Ｆを原点とし、且
つ、そのレンズ光軸Ａを直交座標のＺ軸とした場合に、
そのＺ軸に水平方向で交差する軸をＸ軸に想定し、前記
Ｚ軸に鉛直方向で交差する軸をＹ軸に想定する。

【００２２】まず、偏芯棒５の主軸５０と偏芯軸５１を
前記Ｘ軸調整切欠き２１とＸ軸小径調整孔３１に、偏芯
棒６の主軸６０と偏芯軸６１をＹ軸調整孔２２とＹ軸小
径調整孔３２にそれぞれ挿入する。この場合、図５及び
同図のＶ−Ｖ線断面図６、Ｖ１−Ｖ１線断面図７に示し
たように、前記偏芯棒５，６を前記所定の角度に傾けて
挿入すれば、スムーズに挿入でき、且つ、操作把持部５
２，６２がそれぞれ交差する配置となるので、以後の操
作がし易くなっている。

【００２３】そして、例えば図４のようなビームの形か
ら、ＬＤ１の放出口ＬＤ１０が、光軸Ａに対して＋Ｘ，
＋Ｙの位置にあることが推定できる場合には、図８のよ
うに偏芯棒５を図面上、左方向に回動させる。その結
果、レンズプレート４のＸ軸小径調整孔３１を軸受けと
して偏芯軸５１を中心に主軸５０が左方向に回動する。
そして、その主軸５０の回動軌跡に従って、今度は、Ｙ
軸調整孔２２及びＹ軸小径調整孔２３に差込まれている
偏芯棒６を中心に、ＬＤプレート２が左方向に回動し、
ＬＤ１のＸ軸上の位置が微調整される。

【００２４】次に、ＬＤ１のＹ軸上の位置を調整するた
め、図９に示したように、偏芯棒６を図面上、左方向に
回動させる。その結果、レンズプレート２のＹ軸小径調
整孔３２を軸受けとして偏芯軸６１を中心に主軸６０が
左方向に回動する。そして、その主軸６０の回動軌跡に
従って、今度は、Ｘ軸調整切欠き２１に差込まれている
偏芯棒５がガイドとなり、Ｘ軸上の位置が略保たれたま
ま、ＬＤプレート２が下方向に変位し、ＬＤ１のＹ軸上
の位置が微調整される。

【００２５】なお、前記固定孔２３，２３を介して、固
定小径孔３３，３３に仮止めされているビス７，７と前
記固定孔２３，２３との間にクリアランスが形成されて
いるので、ビス７，７が上記ＬＤプレート２の変位を妨
害することはない。最後に、前記ビス７，７を前記固定
小径孔３３，３３に締結し、ＬＤ１のＸＹ軸上の位置を
確定する。

【００２６】上記ケースとは逆に、ビームの形から、Ｌ
Ｄ１の放出口の位置が、−Ｘ，−Ｙにあることが想定で
きる場合には、前記偏芯棒５，６をそれぞれ逆方向に回
動させればよい。この場合に、図２に示したように、Ｘ
軸調整切欠き２１の円弧部分２１ａより、若干上方にＸ
軸小径調整孔３１の円弧３１ａが位置しているので、Ｘ
軸調整切欠き２１に差込まれている偏芯棒５をガイドと
して、ＬＤプレート２が上方向に変位し、ＬＤ１のＹ軸
上の位置が調整されることになる。

【００２７】以上のような、光軸調整機構によれば、Ｌ
Ｄプレート２自体がＬＤ１を取付ける機能と、ＸＹ軸上
の位置を調整する２つの機能を備えている意味で、機構
の簡素化に資する。また、ＬＤ１のＸＹ軸上の位置調整
が、ＬＤプレート２と偏芯軸５，６だけで行われるの
で、調整が簡単で、且つ、迅速である。また、ＸＹ軸上
の位置調整を、レンズプレート４とＬＤプレート２と偏
芯軸５，６で行うので、大袈裟な治具を必要としない。
この事は、ＬＤ１の初期設定位置の確定の場合のみなら
ず、故障したＬＤの交換の場合に有意義である。

【００２８】次に、第２実施形態に係る光軸調整機構の
構成を説明する。この光軸調整機構は、第１実施形態に
係る光軸調整機構に、前記スライド手段のスライド方向
及び前記回動手段の回動方向にそれぞれ交差する方向
に、第１のプレートを変位させる変位手段を設けてい
る。

【００２９】上記第１の実施形態に係る光軸調整機構に
より、前記ＬＤ１のＸＹ軸上の位置が確定していても、
レンズ３の焦点Ｆに、前記ＬＤ１が位置していない場合
には、ビームが平行光束にならずに、ビームが発散した
り、逆に収束してしまう。そこで、レンズ３に対するＬ
Ｄ１の位置を、レンズ焦点Ｆに一致させるように調整す
るため、変位手段を設けている。

【００３０】前記変位手段は、図１０に示したように、
焦点調整用ビス８と、前記両プレート２，４に設けられ
たビス用孔２４，３４と、前記両プレート２，４に挟ま
れ、且つ、ビス８を挿通したスプリングワッシャ９から
なっている。前記ビス用孔２４は、同３４に対して、大
径に形成されており、前記ビス用孔２４とビス８との間
にクリアランスが形成されるようになっている。これ
は、前記ＬＤプレート２の調整の際に、ビス８が前記ビ
ス用孔３４に仮止めされていても、上記ＬＤプレート２
の変位に対応できるようにするためである。

【００３１】上記変位手段によって、例えば、レンズ３
からのレーザビームが、発散しているときには、前記ビ
ス８を後進させればよい。その結果、ＬＤプレート２の
下部に設けられた切欠き２５を中心に、前記レンズプレ
ート４が、図面上、右側に微少に変位し、ＬＤ１も右側
に変位する。反対に、レーザビームが収束しているとき
には、前記ビス８を前進させると、前記切欠き２５を中
心に、前記プレート２が図面上、左側に微少に変位し、
ＬＤ１も左側に変位する。よって、この変位手段により
前記直交座標のＺ軸上のＬＤ１の位置を、焦点Ｆの位
置、即ちＺ＝０の位置に調整することができる。

【００３２】以上のような第１，第２実施形態に係る光
軸調整機構においては、レンズと光源部間の光軸の調整
や光軸上の位置の調整もできるので、レーザ光の応用機
器、例えば干渉計等に適用することができる。

【００３３】次に、第３実施形態について説明する。第
１実施形態と第２実施形態の光軸調整機構により、第１
プレートと第２プレートの光軸調整は完了している。即
ち、第２プレートとしてのレンズプレートのレンズ３か
らは、その光軸Ａに対して平行な光束が出射されてい
る。しかし、前記レンズ３と組合わせて使う光学部品の
光軸と、前記レンズ３の光軸Ａとが一致しない場合に
は、平行光束を効率よく、前記光学部品に入射させるこ
とはできない。そこで、第２プレートの前記レンズ３の
光軸Ａと、前記光学部品との光軸を一致させための光軸
調整機構が必要になってくる。

【００３４】この光軸調整機構の第３の実施形態は、図
１１に示したよう、上記ＬＤプレート２を固定して一体
化した、第２プレートとしてのレンズプレート４と、第
３プレートとしてのベースプレート４Ａと、第２のスラ
イド手段及び第２の回動手段を構成する２組の偏芯棒
５，６からなっている。これらの２組の偏芯棒５，６
は、上記偏芯棒を同一であるので、詳細な説明を省略す
る。

【００３５】前記レンズプレートは４、前記レンズ取付
用孔３０の左側に設けられた、前記Ｘ軸調整切欠き２１
と同様に作用するＸ軸調整孔３５と、前記レンズ取付け
用孔３０の右側に設けられた、前記Ｙ軸調整孔２２と同
様に作用するＹ軸調整孔３６と、前記Ｘ軸調整孔３５の
上下位置に設けられ、このプレート４を前記ベースプレ
ート４Ａに固定するビス７，７を挿通させる固定孔３
７，３７を備えている。

【００３６】前記Ｘ軸調整孔３５は、前記偏芯棒５又は
６の主軸５０，６０と略同一の径に成形されており、ま
た前記Ｙ軸調整孔３６は、この孔に差込まれた偏芯棒５
又は６に沿って、前記プレート４をスライドさせるよう
に、偏芯棒５，６の主軸５０，６０と略同一の径の横長
孔に成形されている。

【００３７】一方、 ベースプレート４Ａは、前記平行
光束を通過させる通過孔４０と、前記Ｘ軸調整孔３５に
対応し、且つ、前記Ｘ軸小径調整孔３１と同様に作用す
るＸ軸小径調整孔４１と、前記Ｙ軸調整孔３６に対応
し、且つ、前記Ｙ軸小径調整孔３２と同様に作用するＹ
軸小径調整孔４２と、前記固定孔３７，３７に対応し、
且つ、同孔よりも小径の固定小径孔４３，４３を備えて
いる。

【００３８】上記のように構成されたベースプレート４
Ａの通過孔４０に、前記レンズプレート４の前記レンズ
３に対向させ、また前記固定孔３７，３７を前記固定小
径孔４３，４３に対向させて、両プレート４，４Ａを重
合わせ、ビス７，７を介して仮止めする。その時、図１
２に示したように、Ｘ軸調整孔３５の底部３５ａとＸ軸
小径調整孔４１の円弧４１ａが一致され、一方、Ｙ軸調
整孔３６の円弧部分３６ａより若干右方にＹ軸小径調整
孔４２の円弧４２ａが位置し、仮止めされる。

【００３９】上記光軸調整機構の作用を説明する。な
お、以後の説明では、前記レンズ３と組合わせて使う光
学部品の光軸上の任意の点を原点とした直交座標を想定
する。

【００４０】まず、偏芯棒５の主軸５０及び偏芯軸５１
を、Ｘ軸調整孔３５及びＸ軸小径調整孔４１に挿入し、
偏芯棒６の主軸６０及び偏芯軸６１を、Ｙ軸調整孔３６
及びＹ軸小径調整孔４２に挿入する。この場合、第１実
施形態と同様に、前記偏芯棒５，６の操作把持部５２，
６２がそれぞれ交差する配置となっている。

【００４１】次に、例えば、前記平行光束が、光軸に対
して＋Ｘ，＋Ｙの位置にあることが推定できる場合に
は、まず、偏芯棒５を図面上、左方向に回動させる。そ
の結果、ベースプレート４ＡのＸ軸小径調整孔４１を軸
受けとして偏芯軸５１を中心に主軸５０が左方向に回動
する。そして、その主軸５０の回動軌跡に従って、今度
は、Ｙ軸調整孔３６及びＹ軸小径調整孔４２に差込まれ
ている偏芯棒６にガイドされながら、レンズプレート４
が左方向にスライド変位し、レンズ３のＸ軸上の位置が
調整される。

【００４２】次に、レンズ３のＹ軸上の位置を調整する
ため、偏芯棒６を図面上、右方向に回動させる。その結
果、ベースプレート４ＡのＹ軸小径調整孔４２を軸受け
として偏芯軸６１を中心に主軸６０が右方向に回動す
る。そして、その主軸６０の回動軌跡に従って、今度
は、Ｘ軸調整孔３５に差込まれている偏芯棒５が中心と
なり、前記プレート４が下方向に回動変位し、レンズ３
のＹ軸上の位置が調整される。

【００４３】なお、固定小径孔４３，４３に仮止めされ
ているビス７，７と、前記固定孔３７，３７との間にク
リアランスが形成されているので、上記レンズプレート
４の変位を妨害することはない。最後に、前記ビス７，
７を前記固定小径孔４３，４３に締結し、レンズ３のＸ
Ｙ軸上の位置を確定する。

【００４４】上記ケースとは逆に、平行光束が、−Ｘ，
−Ｙにあることが想定できる場合には、前記偏芯棒５，
６をそれぞれ逆方向に回動させればよい。

【００４５】以上のような、第３実施形態の光軸調整機
構によれば、レンズプレート４Ａが、前記ＬＤプレート
４との関係ではベースプレートとなると共に、レンズ３
を取付ける機能と、ＸＹ軸上の位置を調整する３つの機
能を備えている意味で、機構の簡素化に資する。また、
レンズ３のＸＹ軸上の位置調整が、レンズプレート４と
偏芯軸５，６だけで行われるので、調整が簡単で、且
つ、迅速である。また、ＸＹ軸上の位置調整を、ベース
プレート４Ａとレンズプレート４と偏芯軸５，６で行う
ので、大袈裟な治具を必要としない。さらに、光源部と
してのＬＤ１とレンズ３との光軸合わせと共に、そのレ
ンズ３と他の光学部品との光軸合わせも同一の構造で行
えるので、作業の効率を高める。

【００４６】次に、第４の実施形態に係る光軸調整機構
を説明する。この第４の実施形態は、前記変位手段と同
一に作用する第２の変位手段を設けて、第２プレートか
らの光路進行上にある光学部品との関係で、同プレート
４ＡのＺ軸上の位置を調整できるようにしたものであ
る。この第２変位手段の具体的構成は、上記第３実施形
態の変位手段と同一の構成でもよく、また差動ネジによ
って構成してもよい。

【００４７】図１３に示すように、前記差動ネジ８Ａ
は、小径ネジ山部８０Ａと大径ネジ山部８１Ａを備え、
前記プレート４に設けられた大径ネジ山部８１Ａ用の差
動ネジ用孔３８と、前記プレート４Ａに設けられた小径
ネジ山部８０Ａ用の差動ネジ用孔４４と、スプリングワ
ッシャ９からなっている。この実施形態では、前記差動
ネジとして、小径ネジ山部８０ＡにＭ２．０，ピッチ
０．４のネジを用い、大径ネジ山部８１ＡにＭ２．６，
ピッチ０．４５のネジを用いる。

【００４８】次に、差動ネジ８Ａの調整方法について説
明する。まず、差動ネジ８Ａを前記差動ネジ用孔３８，
４４にセットする。この場合、プレート４，４Ａ間の間
隔は、確定されており、この間隔を基準（以下、設計基
準位置）にして、プレート４の光軸方向Ａの位置を調整
する必要がある。しかし、差動ネジ８Ａの各ネジ山部８
０Ａ，８１Ａのピッチの性質上、その小径ネジ山部８０
Ａの差動ネジ用孔４４への食込みと、大径ネジ山部８１
Ａの差動ネジ用孔３８への食込みとのタイミングの微妙
な差異により、上記基準間隔を形成することが困難にな
る場合がある。そこで、まず図１４（イ）に示すよう
に、ケージＧを挟んだ状態で、小径ネジ山部８０Ａをプ
レート４Ａに食い込ませる。次に、同図（ロ）に示すよ
うに、大径ネジ山部８１Ａをプレート４の板厚までねじ
込む。この時、間隔は１ミリメートルであることを確認
する。以上で前記差動ネジ用孔４４，３８に差動ネジ８
Ａがセットされたので、この差動ネジ８Ａを用いて、前
記プレート４のＺ軸上の位置を調整する。

【００４９】前記差動ネジ８Ａを回転させると、レンズ
プレート４の切欠４５を中心に、そのプレート４が微少
に傾斜し、各ネジ山部８０Ａ，８１Ａのピッチ差に基づ
き、前記間隔の微調整が可能になる。例えば、Ｍ２．６
ネジをプラスマイナス１ミリメートル前後させると、Ｍ
２．０ネジは、プラスマイナス０．１２ミリメートル前
後することになり、前記間隔の微調整が可能となる。

【００５０】以上のような第４実施形態に係る光軸調整
機構は、光学部品として、ファイバＣを用いた水準器
（図１５参照）に適用することができる。レンズ３の光
軸ＡとファイバＣの光軸Ａとが一致されて、きれいなリ
ングＲが生成される。しかし、ファイバＣの出射端面Ｃ
１からのリングが、円錐ミラーＭの反射面Ｍ１で反射し
ても、そのファイバＣの光軸Ａに対して、正確に垂直に
交差する方向にリング光束Ｒが進まない場合がある。こ
れは、円錐ミラーＭの精度が低い場合等に起因する。こ
のような事態の解決には、前記レンズ３からの平行光束
のファイバＣに対する入射角を微調整すればよい。前記
ファイバＣからのリング光束Ｒの出射角は、入射角に依
存するからである。そこで、上記差動ネジ８Ａを用いた
光軸調整機構により、ファイバＣに対する、レンズ光軸
Ａを微調整し、ファイバＣの入射端面に対する入射角を
調整している。具体的には、前記設計基準位置から±
０．１５ミリメートルの範囲で調整が可能となり、前記
切欠４５を中心とする角度範囲は、±０．４度の調整が
可能となり、この角度調整範囲で、前記入射角を調整で
きる。

【００５１】このような、水準器によれば、光軸調整機
構自体が簡易な構成で、コンパクトになっているので、
水準器自体もコンパクトになる。また、円錐ミラーの精
度が低い場合であっても、ファイバＣの光軸Ａに対し
て、正確に垂直にリング光束を飛ばすことができる。

【００５２】以上、詳述した実施形態では、第１プレー
トとしてＬＤプレート、第２プレートとしてレンズプレ
ート、第３プレートとしてベースプレートの構成例につ
いて説明したが、これらの各プレートの役割は限定され
るものではなく、本発明を適用する光学装置に応じて、
各プレートの役割や、取付ける光学部品を決めればよ
い。

【００５３】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、光源部
等の取付に必要な第１のプレートと、レンズ等の取付に
必要な第２のプレートを、調整機構としているので、組
込後の修理調整ができるし、必要な治具は、偏芯棒だけ
であり、大袈裟な専用治具を必要としない。また、レー
ザ切れ等で、光源部の交換が必要な場合には、その応急
修理がし易い。また、「チップずれ」に関わらず、レー
ザ光源部を有効に使うことができる。さらに、大袈裟な
専用治具を必要としないし、プレート自体も複雑な形状
ではないので、ダイキャストによる製造が可能で、その
分、低コストに製造することができる。

【００５４】請求項２に記載の発明によれば、１枚のプ
レートのみを変位させて、レンズ等と光源部等との間の
光軸調整のみらず、その光軸上での位置を調整できるこ
とになる。

【００５５】請求項３に記載の発明によれば、第２のプ
レートが第１のプレートに対するベースプレートとな
り、且つ、第３のプレートが第２のプレートのベースプ
レートともなり、複数の光学部品からなる光学装置の光
軸調整機構に対して、簡単な構成で、光軸調整を行うこ
とができる。

【００５６】請求項４に記載の発明によれば、第１，第
２のプレートを変位させることにより、複数の光学部品
からなる光学装置の光軸調整機構に対して、簡単な構成
で、光軸調整を行うことができる。

【００５７】請求項５に記載の発明によれば、プレート
間の間隔であるＺ軸上の位置を正確に微調整できる。

【００５８】請求項６に記載の発明によれば、コンパク
トな水準器となり、また、特別に大袈裟な治具を必要と
せすに、光軸を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態に係る光軸調整機構の分解斜視
図、

【図２】 同機構の正面図、

【図３】 同機構を構成する偏芯棒の正面図、

【図４】 同機構の動作作用を説明するための説明図、

【図５】 同機構の動作作用を説明するための説明図、

【図６】 同機構の動作作用を説明するための説明図、

【図７】 同機構の動作作用を説明するための説明図、

【図８】 同機構の動作作用を説明するための説明図、

【図９】 同機構の動作作用を説明するための説明図、

【図１０】 第２実施形態に係る光軸調整機構の斜視
図、

【図１１】 第３実施形態に係る光軸調整機構の斜視
図、

【図１２】 同機構の正面図、

【図１３】 第４実施形態に係る光軸調整機構の要部断
面図、

【図１４】 （イ）及び（ロ）は同光軸調整機構の作用
説明図、

【図１５】 同光軸調整機構を用いた水準器の平面図。

【符号の説明】

Ａ−Ａ 光軸 １ レーザダイオード ２ 第１のプレート ２０ ＬＤ取付孔 ２１ Ｘ軸調
整切欠 ２２ Ｙ軸調整孔 ２３ ３７ 固定孔 ２５ ４５
切欠 ２０ａ 取付け用孔 ２１ａ 円弧部分 ２２ａ 底部
円弧 ３ レンズ ３０ レンズ取付孔 ３１ Ｘ軸小径調整孔 ３２ Ｙ軸小径調整孔 ３３ ４３ 固定小径孔 ３１ａ ３２ａ 円弧 ３５ Ｘ軸調整孔 ３６ Ｙ軸調整孔 ３７ 固
定孔 ３８ ４４ 差動ネジ用孔 ４ 第２のプレート ４０ 通過孔 ４１ａ ４２
ａ 円弧 ４Ａ 第３のプレート ５ ６ 偏芯棒 ５０ ６０ 主軸 ５１ ６１ 偏芯軸 ５２ ６２ 操作把持部 ５３ ６３ 回転軸 ７ ビス ８ 焦点調整用ビス ８Ａ 差動ネジ ８０Ａ 小径ネジ山部 ８１Ａ 大径ネジ山部 ９ スプリングワッシャ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川田 正和 神奈川県横浜市青葉区青葉台２丁目11番27 号 めーぷる青葉台ビル４Ｆ 株式会社川 口光学産業ＲＢＳ事業部内 Ｆターム(参考） 2H043 AA04 AA06 AA09 AA25 AB02 AB10 AB11 AB18 AD04 AD06 5F073 FA06 FA30

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のプレートと、第２のプレートと、
   この第２のプレートに対し、第１のプレートをスライド
   させるスライド手段と、このスライド手段のスライド方
   向に交差するように、第２のプレートに対し、第１のプ
   レートを回動させる回動手段を備えたことを特徴とする
   光軸調整機構。
2. 【請求項２】 第２のプレートに対して、第１のプレー
   トを、前記スライド手段のスライド方向及び前記回動手
   段の回動方向にそれぞれ交差する方向に、変位させる変
   位手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光軸
   調整機構。
3. 【請求項３】 第３のプレートに対し、前記第１のプレ
   ートを固定して一体化した第２のプレートをスライドさ
   せる第２スライド手段と、この第２のスライド手段のス
   ライド方向に交差するように、第３のプレートに対し、
   第２のプレートを回動させる第２の回動手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項２に記載の光軸調整機構。
4. 【請求項４】 第３のプレートに対して、前記第２のプ
   レートを、前記第２のスライド手段のスライド方向及び
   前記第２の回動手段の回動方向に、それぞれ交差する方
   向に変位させる第２の変位手段を備えたことを特徴とす
   る請求項３に記載の光軸調整機構。
5. 【請求項５】 前記変位手段又は／及び第２の変位手段
   は、差動ネジであることを特徴とする請求項４に記載の
   光軸調整機構。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の光軸調整機構を用いた
   水準器。