JP2000193868A

JP2000193868A - 光軸調整機構

Info

Publication number: JP2000193868A
Application number: JP10369794A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Harada; 満雄原田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2000-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】導光ファイバ端の光軸と筐体の光学系又は光
源の光軸との心出し調整作業を簡便化するとともに、コ
ンパクトな光軸調整機構を提供する。【解決手段】光を導くための導光ファイバ１と、導光
ファイバ１の端部に設けられた筒状部材３と、筒状部材
３を筐体８又は光源に取付けるためのハウジング４と、
ハウジング４を筐体８内の光学系又は光源の光軸方向に
直交する面８ａ上で、筐体８内の光学系または光源の光
軸と筒状部材３の光軸とを合致させる移動手段４ａ、４
ｂ、９とを備えた光軸調整機構において、筒状部材３の
先端部３ａに形成した球面形状の回動部と、ハウジング
４内に設けられ前記回動部を嵌合保持する保持手段５
と、ハウジング４に設けられ前記回動部を回動中心とし
て筒状部材３を回動させ、筐体８内の光学系又は光源の
光軸に対して筒状部材３の光軸が平行となるように調整
する回動調整手段７Ａ、７Ｂとを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導光ファイバ端を
光学機器又は光源に取付けて光軸の調整を行う光軸調整
機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、導光ファイバ端を光学機器又は光
源に取付けて光軸の調整を行う光軸調整機構としては、
図７に示すものがある。以下に図７を用いてこの従来技
術を説明する。導光ファイバ５１の一端は、コリメータ
レンズ５２を内装した筒状部材（以下筒と称する）５３
に連結され、導光ファイバ５１を介して導かれた光源か
らの光はコリメータレンズ５２を透過して光学機器の筐
体５８内の光学系（図示省略）に照射されるようになっ
ている。筐体５８には、ハウジング５４が取付けネジ５
９によって取付けられ、ハウジング５４の内部に挿入さ
れた筒５３の先端部５３ａと後端部５３ｂとが、それぞ
れ等配された３本づつの調整ネジ５６、５７によって、
支持されている。この３本づつ計６本の調整ネジ５６、
５７をハウジング５４の軸心から半径方向に進退させ
て、導光ファイバ５１およびコリメータレンズ５２から
なる光学系の光軸を筐体５８内の光学系の光軸に合致さ
せるように心出し調整していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来技
術にはつぎのような問題点があった。光軸の調整手順
は、導光ファイバ５１およびコリメータレンズ５２から
なる光学系から出射される平行光束を基準軸（筐体５８
内の光学系の光軸）と平行になるように調整した後、こ
の平行光束の光軸を平行光束に対して平行移動させ、平
行光束の光軸が基準軸に合致するように調整する。詳述
すると、まず、先端部５３ａおよび後端部５３ｂともに
３方向から、調整ネジ５６、５７を進退させることで、
平行光束の光軸の傾きを基準軸に平行になるように調整
する。つぎに、この平行光束の光軸の傾きを基準軸に対
して平行となるように調整した後、先端部５３ａ、後端
部５３ｂともに２個づつの調整ネジ５６、５７を調整
し、平行光束の光軸を基準軸に合致させるために、平行
移動させる。しかしながら、前述した平行移動を行う
と、先に行った平行光束の光軸と基準軸との平行が崩れ
てしまうため、再度平行調整と平行移動とを繰り返さな
くてはならないという不具合があった。

【０００４】このような、試行錯誤の調整方法は、大変
な熟練を必要とする難しい調整作業となっていた。ま
た、筒５３の先端部５３ａおよび後端部５３ｂに配置さ
れた調整ネジ５６、５７を調整する必要があるためネジ
間隔を長くする必要があり、光軸調整機構が軸方向に長
大化し、筐体５８から外方へ突出する部分が大きくな
り、大きなスペースが必要となっていた。

【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、導光ファイバ端の平行光束の光軸と筐体の
光学系又は光源の光軸との心出し調整作業を簡便化する
とともに、コンパクトな光軸調整機構を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、光を導くための導光ファイ
バと、前記導光ファイバの端部に設けられた筒状部材
と、前記筒状部材を筐体又は光源に取付けるためのハウ
ジングと、前記ハウジングを筐体内の光学系又は光源の
光軸方向に直交する面上で、筐体内の光学系または光源
の光軸と前記筒状部材の光軸とを合致させる移動手段と
を備えた光軸調整機構において、前記筒状部材の先端部
に形成した球面形状の回動部と、前記ハウジング内に設
けられ前記回動部を嵌合保持する保持手段と、前記ハウ
ジングに設けられ前記回動部を回動中心として前記筒状
部材を回動させ、筐体内の光学系又は光源の光軸に対し
て前記筒状部材の光軸が平行となるように調整する回動
調整手段とを備えた。

【０００７】請求項１に係る発明の光軸調整機構では、
筒状部材の先端部に形成した球面形状の回動部を回動中
心として、回動調整手段により筐体内の光学系又は光源
の光軸に対して筒状部材の光軸が平行となるように調整
した後、移動手段によりハウジングを筐体内の光学系又
は光源の光軸方向に直交する面上で移動させ、筐体内の
光学系又は光源の光軸と筒状部材の光軸とを合致させ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、具体的な実施の形態により
説明する。

【０００９】（実施の形態１）図１〜図３は実施の形態
１を示し、図１は光軸調整機構の縦断面図、図２は図１
のＡ−Ａ断面図、図３はプランジャ調整ネジの詳細断面
図である。

【００１０】図１において、導光ファイバ１の一端は、
コリメータレンズ２を内装した筒状部材としての筒３に
連結されており、導光ファイバを介して導かれたレーザ
光源などからの光はコリメータレンズ２を透過して光学
機器の筐体８内の光学系（図示省略）に照射されるよう
になっている。筐体８には、ハウジング４が取付けネジ
９によって取付けられ、ハウジング４のフランジ部４ａ
に穿設された調整シロを有する孔４ｂと取付けネジ９と
の隙間分だけ、ハウジング４は筐体８の取付け面８ａに
沿って移動できるようになっている。ハウジング４の内
周部４ｃの最奥には、円筒状の弾性リング５が嵌装さ
れ、ハウジング４に螺合する等配された３本の押しネジ
６により、３方向から押圧固定され、後述する筒３の先
端部３ａを保持する保持手段を構成している。弾性リン
グ５は、弾性係数の高い硬質材料（例えば、鉄鋼、硬質
アルミニウム合金、燐青銅または合成樹脂）からなり、
肉薄で可撓形状となっている。弾性リング５の内周に
は、筒３の先端部３ａに形成され、筒３の軸心上に曲率
半径の中心を置く凸球面形状の回転部が嵌合している。
筒３の先端部３ａと弾性リング５の内周とは、押しネジ
６の押圧力によって弾性リング５を弾性変形させて、隙
間を小さくすることで、摩擦回動状態で半固定する。

【００１１】筒３の後端部３ｂは、図２に示すように、
ハウジング４に螺合する２本の調整ネジ７Ａと、これに
対向して配置された１本のプランジャ調整ネジ７Ｂとか
ら、筒３の回動調整手段を構成している。プランジャ調
整ネジ７Ｂは、弾着されたプランジャを装備する調整ネ
ジに該当し、例えば図３に示すように、ネジ本体７１内
にプランジャ７２の先端がネジ本体７１から突出するよ
うに嵌入しており、コイルバネ７３が付勢されてプラン
ジャ７２の背面を押圧するように構成されている。プラ
ンジャ調整ネジ７Ｂをハウジング４内にねじ込むとプラ
ンジャ７３が筒３を押圧する弾発力が増し他の２本の調
整ネジ７Ａに予圧を与え、コイルバネ７３が密着するま
でねじ込むと、調整ネジ７Ａとの間に筒３を固定するこ
とができる。

【００１２】つぎに、上記光軸調整機構の作用について
説明する。まず、押しネジ６を緩め、弾性リング５の内
周に筒３の先端部３ａを挿入し、押しネジ６を３方向か
らねじ込み、摩擦回動状態に半固定する。つぎに、２本
の調整ネジ７Ａとプランジャ調整ネジ７Ｂとをねじ込
み、導光ファイバ１およびコリメータレンズ２の光学系
の光軸が、筐体８内の光学系の光軸と平行になるよう
に、傾きを調整する。平行調整が終了すると、プランジ
ャ調整ネジ７Ｂをコイルバネ７３が密着するまで更にね
じ込み、筒３を固定する。その後、取付けネジ９を緩
め、ハウジング４を孔４ｂの調整シロの範囲内で筐体８
の取付け面８ａに沿って平行移動し、導光ファイバ１お
よびコリメータレンズ２の光学系の光軸を筐体８内の光
学系の光軸と合致させ、取付けネジ９を締め付けてハウ
ジング４を固定し、調整を完了する。

【００１３】本実施の形態によれば、筒の先端部を球面
形状にしたので、この先端部を回動中心として筒の後端
部を調整ネジで回動調整して、平行調整をすることがで
きるため、筐体内の光学系の光軸に対する導光ファイバ
およびコリメータレンズの光学系の光軸の傾きを平行に
する調整作業を簡便にすることができ、さらに双方の光
軸を平行状態のまま合致させることができる。また、筒
の先端部が嵌合する弾性リングは、相互の隙間を調整し
て半固定状態にできるので、高精度の心出し調整を行う
ことができる。さらに、筒の後端部の１ヶ所をプランジ
ャの弾発力で押圧し、この弾発力に抗して２本の調整ネ
ジで後端部の他の２ヶ所を進退させるので、心出し調整
作業を円滑に且つ容易に行うことができる。

【００１４】本実施の形態では、２本の調整ネジと、こ
れに対向して配置された１本のプランジャ調整ネジとに
よって、平行調整を行っているが、プランジャ調整ネジ
を使わずに、３本の調整ネジのみによって平行調整を行
うと、更に、高精度の心出し調整を行うことができる。

【００１５】（実施の形態２）図４は実施の形態２を示
し、光軸調整機構の縦断面図である。本実施の形態はハ
ウジングのみが異なり、他の部分は実施の形態１と同一
のため、異なる部分のみ説明し、同一の部材には同一の
符号を付し説明を省略する。

【００１６】図４において、ハウジング１４のフランジ
部１４ａは、長手方向の中央より導光ファイバ１側に寄
った位置に形成されている。従って、ハウジング１４の
先端部１４ｃは、筐体８の内部に潜入し、後端部１４ｄ
は筐体８の外部に突出するが、その長さは実施の形態１
に比べ、著しく短くなっている。これは、筒３の先端部
３ａと弾性リング５とを先に嵌合させて、押しネジ６に
より隙間の調整をして摩擦回動状態にしてから、筐体８
へハウジング１４を取付ければ、先端部１４ａが筐体８
の内部に潜入していても、差し支えないからである。そ
の他の構成は実施の形態１と同一である。

【００１７】上記構成の光軸調整機構の作用は、筒３の
先端部３ａと弾性リング５とを先に嵌合させて、押しネ
ジ６により隙間の調整をしてから、筐体８へハウジング
１４を取付け、心出し調整作業を行う点が、実施の形態
１と異なるのみで、他の部分の作用は実施の形態１と同
様であるので、説明を省略する。

【００１８】本実施の形態によれば、実施の形態１の効
果に加え、筒の後端部の筐体からの突出長さが短くなる
ので、本実施の形態の光軸調整機構を取着する光学機器
をコンパクトにすることができる。

【００１９】（実施の形態３）図５、図６は実施の形態
３を示し、図５は弾性リングの縦断面図、図６は弾性リ
ングの側面図である。本実施の形態は、実施の形態１お
よび２と弾性リングのみが異なり、他は同一のため、異
なる部分のみ説明し、同一部分の図と説明を省略する。

【００２０】図５および図６において、弾性リング２５
の内周には、筒３の先端部３ａ（図１および図４参照）
の凸球面に回動自在に摺動可能な凹球面２５ａが形成さ
れている。また、弾性リング２５には、半径方向にスリ
ワリ２５ｂが設けられ、この部分を開いて筒３の先端部
３ａが嵌合できるようになっている。さらに弾性リング
２５の外周には、Ｖ溝２５ｃが形成されている。ハウジ
ング４（図１参照）またはハウジング１４（図４参照）
に、弾性リング２５が嵌装されて、押しネジ６により押
圧固定されたとき、このＶ溝２５ｃに押しネジ６の先端
が嵌入して、軸方向へのズレを防止している。その他の
構成は、実施の形態１または２と同様である。

【００２１】本実施の形態の作用は、弾性リング２５を
スリワリ２５ｂを開いて内周径を拡げ、筒３の先端部３
ａ（図１および図４参照）を嵌合させる部分のみが実施
の形態１または２と異なるのみで、他の部分の作用は実
施の形態１または２と同様であるので、説明を省略す
る。

【００２２】本実施の形態によれば、実施の形態１また
は実施の形態２の効果に加え、筒が弾性リングおよびハ
ウジングに確実に支持されているので、心出し調整作業
の過程で、筒およびその内部の光学系が軸方向に移動す
ることはない。

【００２３】また、筒状部材の先端部に嵌装される弾性
リングは、単純な円筒形にできることにより、加工が簡
単で安価に製作することができる。

【００２４】本発明は、上述した実施の形態に限られる
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更
が可能である。例えば、上述した実施の形態では、光軸
調整を筐体側で行う場合について説明したが、これに限
られるものではなく光源側での光軸調整にも適用でき
る。また、弾性リング２５の形状も、実施の形態３で記
載したような凹球面２５ａに限られるものではなく、種
々変更が可能であり、例えば二つの傾斜面を有し、筒３
の先端部３ａの凸球面を二点の傾斜面で保持する凹部
や、凹字形状を成し、筒３の先端部３ａの凸球面を少な
くとも一点で保持する凹部であってもよい。また、上述
した実施の形態で記載したハウジングを平行移動する機
構に関しても、特に実施の形態に限られるものではなく
種々変更は可能である。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、導光ファイバ端の平行
光束の光軸と筐体の光学系又は光源の光軸との心出し調
整作業を簡便化すると共に、コンパクトな光軸調整機構
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の光軸調整機構の縦断面図であ
る。

【図２】実施の形態１の図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】実施の形態１のプランジャ調整ネジの詳細断面
図である。

【図４】実施の形態２の光軸調整機構の縦断面図であ
る。

【図５】実施の形態３の弾性リングの縦断面図である。

【図６】実施の形態３の弾性リングの側面図である。

【図７】従来技術の光軸調整機構の縦断面図である。

【符号の説明】

１導光ファイバ３筒３ａ先端部４ハウジング４ａフランジ部４ｂ孔７Ａ調整ネジ７Ｂプランジャ調整ネジ８筐体８ａ取付け面９取付けネジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を導くための導光ファイバと、前記導
光ファイバの端部に設けられた筒状部材と、前記筒状部
材を筐体又は光源に取付けるためのハウジングと、前記
ハウジングを筐体内の光学系又は光源の光軸方向に直交
する面上で、筐体内の光学系または光源の光軸と前記筒
状部材の光軸とを合致させる移動手段とを備えた光軸調
整機構において、前記筒状部材の先端部に形成した球面形状の回動部と、
前記ハウジング内に設けられ前記回動部を嵌合保持する
保持手段と、前記ハウジングに設けられ前記回動部を回
動中心として前記筒状部材を回動させ、筐体内の光学系
又は光源の光軸に対して前記筒状部材の光軸が平行とな
るように調整する回動調整手段とを備えたことを特徴と
する光軸調整機構。