JP2007310067A - Centering mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定軸を有する対象物を保持した可動部を備え、可動部の位置調整によって対象物の芯出しを行う芯出し機構に関し、特に、光軸を有する光学素子の芯出しに適用して好適な芯出し機構に関する。 The present invention relates to a centering mechanism that includes a movable part that holds an object having a predetermined axis and performs centering of the object by adjusting the position of the movable part, and is particularly applicable to the centering of an optical element having an optical axis. And a suitable centering mechanism.
従来、レンズ等の光学素子を保持した可動部を固定部内に収容し、固定部から可動部に向けて突設させた3以上の支持部によって可動部を支持するとともに、支持部をその突設方向に各々前後駆動させて光学素子の芯出しを行う芯出し機構が知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。
Conventionally, a movable part holding an optical element such as a lens is accommodated in a fixed part, and the movable part is supported by three or more support parts projecting from the fixed part toward the movable part, and the support part is projected. 2. Description of the Related Art A centering mechanism for centering an optical element by driving it back and forth in a direction is known (see, for example,
特許文献1に記載されたレンズの保持構造では、レンズを保持したレンズ枠を固定枠内に収容し、固定枠からレンズ枠に向けて突設させた複数対のネジ部材によってレンズ枠を押圧して支持している。そして、それぞれ対向したネジ部材を逆方向にネジ駆動することでレンズ枠を移動させ、レンズの芯出しを行うようにしている。ここで用いるネジ部材は、各々先端部が半球状に形成されている。
In the lens holding structure described in
一方、特許文献2に記載された芯出し機構および特許文献3に記載された微量移動装置では、固定枠内に収容したレンズ枠を、固定枠からレンズ枠に向けて突設させた3本の支持部によって3点支持している。図8および図9は、かかる3点支持の要部構成を示す図である。図9は、図8におけるIX−IX断面(屈曲断面)を示している。図8および図9に示すように、この3点支持構成では、図示しないレンズ等の光学素子を中心部に保持する可動部101は、固定部102内に収容され、支持部としての押圧ピン103および調整ネジ104,105によって支持される。
On the other hand, in the centering mechanism described in
押圧ピン103は、コイルバネ106を介して固定部102のピン受孔102a内に伸縮自在に挿設され、その半球状の先端部103aは、可動部101に形成されたV溝101aに係合されている。また、調整ネジ104,105は、それぞれ固定部102のネジ穴102b、102cに貫通して螺挿され、その先端部に設けられた各球体104a,105aは、それぞれ可動部101に形成されたテーパ面101b,101cに当接されている。
The
これによって、この3点支持構成では、可動部101は、押圧ピン103および調整ネジ104,105の各先端部によって支持されるとともに、押し当て面101dが固定部102の基準面102dに押し当てられる。この状態から調整ネジ104,105の少なくとも一方をネジ駆動することで、可動部101を基準面102dに沿って2次元的に移動させることができ、可動部101が保持する光学素子の芯出しを行うことができる。
Accordingly, in this three-point support configuration, the
ところが、上述した特許文献1に記載の従来技術では、レンズ枠を移動させる場合、対向した2つのネジ部材をそれぞれネジ駆動させなければならず、作業の行き戻りが発生する恐れがある。また、ネジ部材のレンズ枠へのかじりやレンズ枠の歪み等が生じやすく、レンズ枠の破損を招く恐れが高いなどの問題もあり、繰り返しの芯出し調整に適したものとは言い難い。
However, in the conventional technique described in
一方、上述した特許文献2,3に記載の従来技術では、押圧ピン103の先端部103aをV溝101aに係合させたことによって、調整ネジ104,105のネジ駆動に応じた可動部101の動きが複雑になっている。そればかりか、押圧ピン103にこじりを生じさせ、押圧ピン103の滑らかな動きを阻害するとともに、押圧ピン103もしくはピン受孔102aに破損等を生じさせる恐れがある。
On the other hand, in the prior art described in
この問題点について、図10を参照して、より具体的に説明する。図10は、図8に示した押圧ピン103の先端部103a近傍を拡大して示す図である。この図に示すように、例えば調整ネジ104をねじ込んだ場合、先端部103aとV溝101aとの接点CPには、その接平面に垂直に応力Fcpが生じる。これをもとに、押圧ピン103の伸縮方向には応力Fv、剪断方向(図10の左右方向)には応力Fhが生じ、押圧ピン103は、応力Fvによって図10の上方向に圧縮されるとともに、応力Fhによって矢印R1方向に回動される。この回動に応じて、押圧ピン103は、ピン受孔102aとの隙間内で傾倒された状態、つまり「こじり」が生じた状態とされる。その結果、押圧ピン103は、滑らかに伸縮動作を行うことができなくなるばかりか、ピン受孔102aの内壁に接触し、かじりや破損を生じさせる恐れがある。
This problem will be described more specifically with reference to FIG. FIG. 10 is an enlarged view showing the vicinity of the
また、押圧ピン103は、ピン受孔102aによって剪断方向への移動が制限されているため、先端部103aに係合されたV溝101aもその方向への移動が制限され、所定位置に固定される。このため、可動部101は、調整ネジ104,105がネジ駆動された場合、V溝101aを支点とする振り子状の動作を行う。具体的には、例えば調整ネジ104をねじ込んだ場合、図10に示す矢印R2方向に振り子状に回動する。この場合、可動部101の移動方向および移動量の把握が困難となり、可動部101の位置調整、つまり光学素子の芯出し調整が難しくなる。特に、高精度な調整が要求される場合には、調整作業の行き戻りが発生する恐れがある。
Further, since the movement of the
これに対して、可動部からV溝を取り除き、例えば押圧ピン103の先端部103aを可動部の外周に当接させることが考えられる。これによって、V溝と押圧ピンとの係合に起因した可動部の移動制限を排除することができ、調整ネジ104,105等のネジ駆動に応じた可動部の動きを直線的にすることができる。
On the other hand, it is conceivable that the V-groove is removed from the movable part and, for example, the
しかしながら、この場合にも、例えば図11に示すように、可動部101’が押圧ピン103に対して図中左方向に移動した際、先端部103aと可動部101’との接点CP’には、その接平面に垂直に応力Fcp’が生じる。これをもとに、押圧ピン103の伸縮方向には応力Fv’、剪断方向には応力Fh’が生じ、押圧ピン103は、応力Fv’によって図11の上方向に圧縮されるとともに、応力Fh’によって矢印R3方向に回動される。つまり、押圧ピン103は、図10の場合と同様に、こじりが生じた状態とされ、滑らかに伸縮動作を行うことができなくなるばかりか、かじりや破損を生じさせる恐れがある。
However, in this case as well, for example, as shown in FIG. 11, when the
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、所定軸を有する光学素子等の対象物を保持した可動部を備え、この可動部を支持する支持部にこじり等を生じさせることなく、支持部の滑らかな動きを保持したまま繰り返し芯出し調整を行うことができるとともに、簡易な動作で容易に芯出し調整を行うことができる芯出し機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and includes a movable part that holds an object such as an optical element having a predetermined axis, without causing a twist or the like in a support part that supports the movable part, It is an object of the present invention to provide a centering mechanism that can repeatedly perform centering adjustment while maintaining a smooth movement of a support portion and can easily perform centering adjustment with a simple operation.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1にかかる芯出し機構は、所定軸を有する対象物を保持した可動部と、該可動部の前記所定軸周りの周縁部を包囲する固定部と、該固定部から前記周縁部に向けて前後動可能に突設された3以上の支持部とを備え、前記3以上の支持部によって前記可動部を支持するとともに、各支持部をその突設方向に前後駆動させ、前記所定軸に垂直な面に沿って前記可動部を移動させて前記対象物の芯出しを行う芯出し機構において、前記3以上の支持部は、前記固定部から突設された先端部に、その突設方向と前記所定軸とに垂直な直線状の当接部を有するとともに該直線状の当接部を前記周縁部に当接させて前記可動部を支持する直線支持部を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a centering mechanism according to claim 1 surrounds a movable part holding an object having a predetermined axis and a peripheral part around the predetermined axis of the movable part. And three or more support portions projecting from the fixed portion toward the peripheral portion so as to be movable back and forth, and supporting the movable portion by the three or more support portions, and each support portion In the centering mechanism for centering the object by moving the movable portion along a plane perpendicular to the predetermined axis, and the three or more support portions are fixed. The movable part has a linear abutting part perpendicular to the projecting direction and the predetermined axis, and the linear abutting part is brought into contact with the peripheral edge part at a tip part projected from the part. It is characterized by including the linear support part which supports.
また、請求項2にかかる芯出し機構は、上記の発明において、前記直線支持部は、弾性体を介して前記固定部に設けられ、前記周縁部に向けて伸縮自在に突設されることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the centering mechanism according to the above invention, wherein the linear support portion is provided on the fixed portion via an elastic body and protrudes in a telescopic manner toward the peripheral portion. Features.
また、請求項3にかかる芯出し機構は、上記の発明において、前記直線支持部は、ネジ部材を用いて前記固定部に設けられ、前記ネジ部材のネジ駆動に応じて前記突設方向に前後駆動されることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the centering mechanism according to the above invention, wherein the linear support portion is provided in the fixing portion using a screw member, and is moved back and forth in the protruding direction according to screw driving of the screw member. It is driven.
また、請求項4にかかる芯出し機構は、上記の発明において、前記直線支持部は、その突設方向に前後駆動される支持本体部に対して前記直線状の当接部を回動可能に有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the centering mechanism according to the above invention, wherein the linear support portion is capable of rotating the linear contact portion relative to a support main body portion that is driven back and forth in the protruding direction. It is characterized by having.
また、請求項5にかかる芯出し機構は、上記の発明において、前記直線支持部は、扇形の断面を有する柱状体を前記直線状の当接部として有し、前記柱状体の側面部を前記周縁部に当接させて前記可動部を支持することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the above-described centering mechanism, the linear support portion includes a columnar body having a fan-shaped cross section as the linear contact portion, and the side surface portion of the columnar body includes the side portion. The movable part is supported by contacting with a peripheral part.
また、請求項6にかかる芯出し機構は、上記の発明において、前記直線支持部は、前記弾性体と一体に形成された前記直線状の当接部を有することを特徴とする。 The centering mechanism according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in the above invention, the linear support portion includes the linear contact portion formed integrally with the elastic body.
また、請求項7にかかる芯出し機構は、上記の発明において、前記3以上の支持部のうち前記直線支持部以外の支持部は、前記固定部から突設された先端部に半球状の当接部を有することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the above invention, the support portion other than the linear support portion among the three or more support portions has a hemispherical shape at a tip portion protruding from the fixed portion. It has a contact part.
また、請求項8にかかる芯出し機構は、上記の発明において、前記可動部は、前記所定軸周りのテーパ面と、前記所定軸に垂直な押当て面とを有し、前記固定部は、前記押当て面に対向する基準面を有し、前記3以上の支持部は、前記周縁部の前記テーパ面に前記当接部を当接させ、前記可動部を支持するとともに前記押当て面を前記基準面に押し当てることを特徴とする。 The centering mechanism according to an eighth aspect of the present invention is the above invention, wherein the movable part has a tapered surface around the predetermined axis and a pressing surface perpendicular to the predetermined axis, and the fixing part is The reference surface that faces the pressing surface, and the three or more support portions support the movable portion while bringing the contact portion into contact with the tapered surface of the peripheral portion, and the pressing surface. It presses against the reference plane.
本発明にかかる芯出し機構によれば、所定軸を有する光学素子等の対象物を保持した可動部を備え、この可動部を支持する支持部にこじり等を生じさせることなく、支持部の滑らかな動きを保持したまま繰り返し芯出し調整を行うことができるとともに、簡易な動作で容易に芯出し調整を行うことができる。 According to the centering mechanism of the present invention, the movable portion that holds an object such as an optical element having a predetermined axis is provided, and the support portion that smoothly supports the movable portion without causing twisting or the like. The centering adjustment can be repeatedly performed while maintaining a smooth movement, and the centering adjustment can be easily performed with a simple operation.
以下、添付図面を参照して、本発明にかかる芯出し機構の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a centering mechanism according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In the description of the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.
(実施の形態1)
まず、本発明の実施の形態1にかかる芯出し機構について説明する。図1および図2は、本実施の形態1にかかる芯出し機構100の要部構成を示す図である。図2は、図1におけるII−II断面(屈曲断面)を示している。図1および図2に示すように、芯出し機構100は、所定軸を有する対象物として光軸OAを有するレンズLSを保持した可動部1と、可動部1を収容し、光軸OA周りに可動部1の周縁部を包囲する固定部2と、固定部2から可動部1の周縁部に向けて突設された支持部としての弾性支持部3および調整支持部4,5と、を備える。
(Embodiment 1)
First, the centering mechanism according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing the main configuration of the centering
可動部1は、その中心軸を光軸OAと一致させるようにレンズLSを内部に保持し、押さえ環6によって固定する。また、可動部1は、光軸OA周りのテーパ面1aと、光軸OAに垂直な輪帯状の押当て面1bとを有する。テーパ面1aおよび押当て面1bは、それぞれ光軸OAを中心軸とする円錐の側面の一部および底面の一部として形成されている。ただし、光軸OAは、円錐の中心軸と厳密に一致する必要はなく、押当て面1bは、光軸OAに対して厳密に垂直である必要はない。それぞれ、ある程度の差異を有した状態であってもよい。
The
直線支持部としての弾性支持部3は、押圧ピン3a、柱状体3bおよびコイルバネ3cを用いて構成されている。弾性支持部3は、押圧ピン3aがコイルバネ3cを介して固定部2のピン受孔2a内に挿設され、固定部2から可動部1に向けて伸縮自在に突設されている。突設された押圧ピン3aの先端部には、半円状の断面(図2参照)を有する柱状体3bが取り付けられている。柱状体3bは、長手方向が押圧ピン3aの突設方向と光軸OAとに垂直になるように設けられている。なお、ここで定める垂直とは、厳密に垂直である必要はなく、ある程度垂直から傾いた状態も含むものである。
The
調整支持部4は、ネジ4aおよび半球体4bを用いて構成されている。調整支持部4は、ネジ4aが固定部2のネジ穴2bに螺挿されるとともに、ネジ駆動によって前後動自在に設けられている。ネジ穴2bから可動部1に向けて突設されたネジ4aの先端部には、半球体4bが取り付けられている。同様に、調整支持部5は、ネジ5aおよび半球体5bを用いて構成され、ネジ5aが固定部2のネジ穴2cに螺挿されるとともに、ネジ駆動によって前後動自在に設けられている。ネジ穴2cから可動部1に向けて突設されたネジ5aの先端部には、半球体5bが取り付けられている。なお、ネジ4a,5aは、図1の紙面内で押圧ピン3aに対して光軸OA周りの中心角が各々120°となる方向に螺挿されている。
The
弾性支持部3は、可動部1の周縁部において柱状体3bをテーパ面1aに当接させ、同様に、調整支持部4,5は、それぞれ半球体4b,5bをテーパ面1aに当接させている。これによって、芯出し機構100では、可動部1が3点支持され、押当て面1bが固定部2の基準面2dに常に押し付けられる。また、ネジ4a,5aをネジ駆動することで、可動部1を基準面2dに沿って2次元的に移動させ、レンズLSの芯出しを行うことができる。
The
具体的には、例えば図1に示す状態(初期状態)をもとに、ネジ5aを可動部1に向けて繰り出す方向にネジ駆動した場合、調整支持部5は、可動部1を基準面2dに対して摺動させながら図1の左上方向に移動させる。この場合、テーパ面1aは、柱状体3bに対して図1の左方向にスライドするとともに、押圧ピン3aを圧縮するように柱状体3bを移動させる。
Specifically, for example, based on the state (initial state) shown in FIG. 1, when the
これとは逆に、ネジ5aを可動部1から引き離す方向にネジ駆動した場合には、調整支持部5は、可動部1を基準面2dに対して摺動させながら図1の右下方向に移動させる。この場合、テーパ面1aは、柱状体3bに対して図1の右方向にスライドするとともに、押圧ピン3aを伸長させるように柱状体3bを移動させる。同様に、調整支持部4でも、ネジ4aをネジ駆動することによって、調整支持部5と左右対称的な作用で可動部1を移動させることができる。
On the contrary, when the
このようにして、芯出し機構100では、調整支持部4,5を適宜操作することで、可動部1を基準面2dに沿って可動範囲内の任意の位置に移動させることができる。その際、可動部1をネジ4a,5aのネジ駆動方向とほぼ平行に直線的に移動させることができるため、可動部1を容易に位置決めすることができるとともに、レンズLSの芯出しを容易に行うことができる。
In this way, in the centering
つぎに、柱状体3bの作用について説明する。図3−1は、初期状態での可動部1と柱状体3bとを拡大して示す図である。この図に示すように、初期状態では、柱状体3bは、テーパ面1aの等高線CL上の接点CP1で当接される。この等高線CLは、柱状体3bがテーパ面1aに当接し得る接点の軌跡に相当し、接点CP1における等高線CLの接線方向は、押圧ピン3aの伸縮方向に垂直である。このため、柱状体3bは、可動部1から押圧ピン3aの伸縮方向にのみ応力Fv1を受け、剪断方向には応力を受けない。したがって、初期状態では、押圧ピン3aは、ピン受孔2aに対して平行に保持され、こじりが生じない。
Next, the operation of the
一方、図3−2は、ネジ5aの繰り出し方向のネジ駆動によって可動部1が初期状態から移動された状態を示す拡大図である。この場合、柱状体3bは、等高線CL上の接点CP2でテーパ面1aに当接され、接点CP2における等高線CLの接線方向は、押圧ピン3aの伸縮方向に垂直である。このため、柱状体3bは、可動部1から押圧ピン3aの伸縮方向にのみ応力Fv2を受け、剪断方向には応力を受けない。つまり、初期状態以外でも、押圧ピン3aは、ピン受孔2aに対して平行に保持され、こじりが生じない。この他、ネジ4aを繰り出す場合およびネジ4a,5aを引き込む場合についても、押圧ピン3aにこじりが生じないことは、同様に理解される。
On the other hand, FIG. 3-2 is an enlarged view showing a state in which the
このように、芯出し機構100では、固定部2から突設された押圧ピン3aの先端部に、その突設方向と光軸OAとに垂直な柱状体3bを設け、柱状体3bをテーパ面1aに当接させて可動部1を保持することで、常に押圧ピン3aがその伸縮方向にのみ可動部1から応力を受けるようにしている。このため、芯出し機構100では、押圧ピン3aにこじりを生じさせることがなく、押圧ピン3aの滑らかな伸縮動作を保持したまま、破損なく安定して繰り返し芯出し調整を行うことができる。
As described above, in the centering
なお、芯出し機構100では、弾性支持部3にのみ柱状体3bを設けるものとしたが、調整支持部4,5に対し、それぞれ半球体4b,5bに替えて柱状体を設けることもできる。これによって、ネジ4a,5aにおけるこじりの発生を防止し、ネジ4a,5aの滑らかなネジ駆動を保持することができる。この場合、柱状体は、ネジ4a,5aに対してそれぞれ回動可能に設けることが好ましい。また、この柱状体は、調整支持部4,5のいずれか一方に設けるようにしてもよい。
In the centering
以上説明したように、本実施の形態1にかかる芯出し機構100では、簡易な構成でこじりの発生を防止し、繰り返し芯出し調整を行うことができるとともに、簡易な操作で可動部1を位置決めし、容易にレンズLSの芯出しを行うことができる。
As described above, the centering
(実施の形態2)
つぎに、本発明の実施の形態2にかかる芯出し機構について説明する。図4は、本実施の形態2にかかる芯出し機構200の要部構成を示す図である。この図に示すように、芯出し機構200は、芯出し機構100の構成をもとに、可動部1に替えて可動部11を備える。その他の構成は実施の形態1と同じであり、同一構成部分には同一符号を付して示している。
(Embodiment 2)
Next, a centering mechanism according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram showing a main configuration of the centering
可動部11は、光軸OA周りのテーパ面11a〜11cと、光軸OAに垂直な図示しない押当て面とを有する。テーパ面11a〜11cおよび押当て面は、それぞれ光軸OAを中心軸とする三角錐の側面の一部および底面の一部として形成されている。なお、可動部11は、可動部1と同様にレンズLSを内部に保持する。
The
弾性支持部3は、可動部1の周縁部において柱状体3bをテーパ面11aに当接させ、同様に、調整支持部4,5は、それぞれ半球体4b,5bをテーパ面11b,11cに当接させている。これによって、芯出し機構200では、可動部11が3点支持され、可動部11の押当て面が固定部2の基準面2dに常に押し付けられる。また、ネジ4a,5aをネジ駆動することで、可動部11を基準面2dに沿って2次元的に移動させ、レンズLSの芯出しを行うことができる。
The
芯出し機構200では、テーパ面11a〜11cが平面であり、柱状体3bおよび半球体4b,5bと、各テーパ面11a〜11cとの接点の軌跡が直線となる。このため、芯出し機構100に比べてより直線的に可動部1を移動させることができ、一層容易に可動部1の位置決めおよびレンズLSの芯出しを行うことができる。
In the centering
また、芯出し機構200では、柱状体3bがテーパ面11aに直線状の接点を介して当接されるとともに、その直線状の接点が押圧ピン3aの伸縮方向に常に垂直である。このため、柱状体3bは、可動部11から押圧ピン3aの伸縮方向にのみ応力を受け、剪断方向には応力を受けない。したがって、芯出し機構200では、押圧ピン3aにこじりを生じさせることがなく、押圧ピン3aの滑らかな伸縮動作を保持したまま、破損なく安定して繰り返し芯出し調整を行うことができる。
Further, in the centering
さらに、芯出し機構200では、柱状体3bがテーパ面11aに直線状の接点を介して当接されるため、芯出し調整時に可動部11が基準面2dに沿って回転することがない。このため、半球体4b,5bは、それぞれ可動部11からネジ4a,5aのネジ駆動方向にのみ応力を受け、剪断方向には応力を受けない。したがって、芯出し機構200では、ネジ4a,5aに対してもこじりを生じさせることがなく、ネジ4a,5aの滑らかなネジ駆動を保持することができる。
Further, in the centering
なお、芯出し機構200では、弾性支持部3に柱状体3bを設けるものとしたが、調整支持部4,5に柱状体を設けるようにしてもよい。また、弾性支持部3および調整支持部4,5のうち2以上の支持部に設けるようにしてもよい。なお、調整支持部4,5に設ける柱状体は、それぞれネジ4a,5aに対して回動可能にすることが好ましい。
In the centering
(実施の形態3)
つぎに、本発明の実施の形態3にかかる芯出し機構について説明する。図5は、本実施の形態3にかかる芯出し機構300の要部構成を示す図である。この図に示すように、芯出し機構300は、芯出し機構100の構成をもとに、可動部1および固定部2に替えて可動部21および固定部22を備えるとともに、弾性支持部23をさらに備える。その他の構成は実施の形態1と同じであり、同一構成部分には同一符号を付して示している。
(Embodiment 3)
Next, a centering mechanism according to
可動部21は、可動部1と同様にレンズLSを内部に保持し、固定部22内に収容される。また、可動部21は、光軸OA周りのテーパ面21a〜21dと、光軸OAに垂直な図示しない押当て面とを有する。テーパ面21a〜21dおよび押当て面は、それぞれ光軸OAを中心軸とする四角錐の側面の一部および底面の一部として形成されている。
Similar to the
弾性支持部3は、押圧ピン3aがコイルバネ3cを介して固定部22のピン受孔22a内に挿設され、固定部22から可動部21に向けて伸縮自在に突設されている。弾性支持部23は、弾性支持部3と同様に、押圧ピン23a、柱状体23bおよびコイルバネ23cを用いて構成されており、押圧ピン23aがコイルバネ23cを介して固定部22のピン受孔22d内に挿設され、固定部22から可動部21に向けて伸縮自在に突設されている。弾性支持部23は、図5の紙面内で弾性支持部3に対して光軸OA周りの中心角が90°となる方向に設けられている。また、調整支持部4,5は、それぞれネジ4a,5aが固定部22のネジ穴22b,22cに螺挿されるとともに、ネジ駆動によって前後動自在に設けられている。調整支持部4,5は、それぞれ弾性支持部23,3に対向するように設けられている。
The
弾性支持部3,23は、それぞれ柱状体3b,23bを可動部21の周縁部においてテーパ面21a,21dに当接させ、同様に、調整支持部4,5は、それぞれ半球体4b,5bをテーパ面21b,21cに当接させている。これによって、可動部21は、図5の上下方向が弾性支持部3と調整支持部5とに挟持されるとともに、左右方向が弾性支持部23と調整支持部4とに挟持される。また、可動部21の押当て面は、この押当て面に対向した固定部22の基準面に押し付けられる。なお、固定部22の基準面は、固定部2の基準面2dと同様に形成されている。
The
芯出し機構300では、ネジ4a,5aをネジ駆動することで、可動部21を固定部22の基準面に沿って2次元的に移動させ、レンズLSの芯出しを行うことができる。具体的には、例えば図5に示す状態(初期状態)からネジ4aを可動部21に向けて繰り出す方向にネジ駆動した場合、調整支持部4は、可動部21を固定部22の基準面に対して摺動させながら図5の右方向に移動させる。このとき、テーパ面21a,21cは、それぞれ柱状体3bおよび半球体5bに対して図5の右方向にスライドして移動するとともに、柱状体23bを押圧して押圧ピン23aを圧縮させる。
In the centering
これとは逆に、ネジ4aを可動部21から引き離す方向にネジ駆動した場合には、調整支持部4は、可動部21を固定部22の基準面に対して摺動させながら図5の左方向に移動させる。このとき、テーパ面21a,21cは、それぞれ柱状体3bおよび半球体5bに対して図5の左方向にスライドして移動するとともに、柱状体23bに対する押圧力を低減して押圧ピン23aを伸長させる。同様に、調整支持部5でも、ネジ5aをネジ駆動することによって、調整支持部4と90°直交した作用で可動部21を移動させることができる。
On the contrary, when the
このようにして、芯出し機構300では、調整支持部4,5を適宜操作することで、可動部21を固定部22の基準面に沿って可動範囲内の任意の位置に移動させることができる。その際、ネジ4a,5aの互いに直交したネジ駆動方向に沿って各々直線的に可動部21を移動させることができるため、芯出し機構200に比して一層容易に可動部21の位置決めおよびレンズLSの芯出しを行うことができる。また、芯出し機構300では、対向した支持部の一方をネジ駆動することで可動部21を移動させることができるため、特許文献1に記載の従来技術に比べて簡易な操作で芯出し調整を行うことができる。
Thus, in the centering
また、芯出し機構300では、柱状体3b,23bがそれぞれテーパ面21a,21dに直線状の接点を介して当接されるとともに、その直線状の接点の各々が押圧ピン3a,23aの伸縮方向に常に垂直である。このため、柱状体3b,23bは、それぞれ可動部21から押圧ピン3a,23aの伸縮方向にのみ応力を受け、剪断方向には応力を受けない。したがって、芯出し機構300では、押圧ピン3a,23aにこじりを生じさせることがなく、押圧ピン3a,23aの滑らかな伸縮動作を保持したまま、破損なく安定して繰り返し芯出し調整を行うことができる。
Further, in the centering
さらに、芯出し機構300では、柱状体3b,23bがそれぞれテーパ面21a,21dに直線状の接点を介して当接されるため、芯出し調整時に可動部21が固定部22の基準面に沿って回転することがない。このため、半球体4b,5bは、それぞれ可動部21からネジ4a,5aのネジ駆動方向にのみ応力を受け、剪断方向には応力を受けない。したがって、芯出し機構300では、ネジ4a,5aに対してもこじりを生じさせることがなく、ネジ4a,5aの滑らかなネジ駆動を保持することができる。
Further, in the centering
なお、芯出し機構300では、弾性支持部3,23に各々柱状体3b,23bを設けるものとしたが、弾性支持部3,23のいずれか一方にのみ設けるようにしてもよく、調整支持部4,5の一方に設けるようにしてもよい。また、弾性支持部3,23および調整支持部4,5のうち2以上の支持部に設けるようにしてもよい。なお、調整支持部4,5に設ける柱状体は、それぞれネジ4a,5aに対して回動可能にすることが好ましい。
In the centering
(実施の形態4)
つぎに、本発明の実施の形態4にかかる芯出し機構について説明する。図6および図7は、本実施の形態4にかかる芯出し機構400の要部構成を示す図である。図6は、図7におけるVI−VI断面を示し、図7は、図6におけるVII−VII断面(屈曲断面)を示している。図6および図7に示すように、芯出し機構400は、芯出し機構100の構成をもとに、可動部1および固定部2に替えて可動部31および固定部32を備える。その他の構成は実施の形態1と同じであり、同一構成部分には同一符号を付して示している。
(Embodiment 4)
Next, a centering mechanism according to
可動部31は、所定軸を有する対象物として光軸OBを有するファイバライトガイドLGの先端部を保持する。また、可動部31は、光軸OB周りのテーパ面31aと、光軸OBに垂直な輪帯状の押当て面31bとを有する。テーパ面31aは、光軸OBを中心軸とする円錐の側面の一部として形成されている。ただし、光軸OBは、円錐の中心軸と厳密に一致する必要はなく、押当て面31bは、光軸OBに対して厳密に垂直である必要はない。それぞれ、ある程度の差異を有した状態であってもよい。
The
固定部32は、カップ状のフレーム構造を有し、カップの底面に相当する部位の中心部にレンズLNを収容して保持する。レンズLNは、押さえ環36によって固定される。また、固定部32は、カップの開口周縁部に相当する部位に、レンズLNの光軸に垂直な輪帯状の基準面32dを有する。固定部32は、基準面32dに押当て面31bを面接触させるとともに、レンズLNにファイバライトガイドLGを対向させ、レンズLNの光軸とファイバライトガイドLGの光軸OBとを平行にした状態で、可動部31の先端部を開口部の内部に収容する。
The fixing
弾性支持部3は、押圧ピン3aがコイルバネ3cを介し、固定部32に設けられたピン枠37内に挿設され、固定部32から可動部31に向けて伸縮自在に突設されている。ピン枠37は、固定部32の貫通孔32aに挿嵌されている。調整支持部4,5は、それぞれネジ4a,5aが固定部32のネジ穴32b,32cに螺挿されるとともに、ネジ駆動によって前後動自在に設けられている。調整支持部4,5は、図6の紙面内で弾性支持部3に対して光軸OB周りの中心角が各々120°となる方向に螺挿されている。
The
弾性支持部3は、可動部31の周縁部において柱状体3bをテーパ面31aに当接させ、同様に、調整支持部4,5は、それぞれ半球体4b,5bをテーパ面31aに当接させている。これによって、芯出し機構400では、芯出し機構100と同様に、可動部21が3点支持され、可動部31の押当て面31bが固定部32の基準面32dに押し付けられる。また、ネジ4a,5aをネジ駆動することで、可動部31を基準面32dに沿って2次元的に移動させ、ファイバライトガイドLGの芯出しを行うことができる。
The
また、芯出し機構400では、芯出し機構100と同様に、固定部32から突設された押圧ピン3aの先端部に、その突設方向と光軸OBとに垂直な柱状体3bを設け、柱状体3bをテーパ面31aに当接させて可動部31を保持することで、常に押圧ピン3aがその伸縮方向にのみ可動部31から応力を受けるようにしている。このため、芯出し機構400では、押圧ピン3aにこじりを生じさせることがなく、押圧ピン3aの滑らかな伸縮動作を保持したまま、破損なく安定して繰り返し芯出し調整を行うことができる。
Further, in the centering
なお、芯出し機構400では、弾性支持部3にのみ柱状体3bを設けるものとしたが、調整支持部4,5に対し、それぞれ半球体4b,5bに替えて柱状体を設けることもできる。これによって、ネジ4a,5aにおけるこじりの発生を防止し、ネジ4a,5aの滑らかなネジ駆動を保持することができる。この場合、柱状体は、ネジ4a,5aに対してそれぞれ回動可能に設けることが好ましい。また、この柱状体は、調整支持部4,5の一方にのみ設けるようにしてもよい。
In the centering
このように、本発明にかかる芯出し機構では、レンズに限らずファイバライトガイド等、種々の光学素子を対象物として芯出し調整を行うことができる。また、光学素子に限定されず、所定軸を有する種々の対象物について、同様に芯出し調整を行うことができる。 As described above, the centering mechanism according to the present invention can perform centering adjustment using various optical elements such as a fiber light guide as well as a lens. Moreover, it is not limited to an optical element, Centering adjustment can be similarly performed on various objects having a predetermined axis.
ここまで、本発明を実施する最良の形態を実施の形態1〜4として説明したが、本発明は、上述した実施の形態1〜4に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施の形態1〜4では、柱状体3b,23bが半円状の断面を有するものとしたが、この断面形状は半円状に限定されず、他の形状であってもよい。
So far, the best mode for carrying out the present invention has been described as the first to fourth embodiments. However, the present invention is not limited to the first to fourth embodiments described above, and may be within the scope of the present invention. Various modifications are possible. For example, in
また、上述した実施の形態1〜4では、弾性支持部3の押圧ピン3aがコイルバネ3cを介して固定部2等に設けられるものとしたが、コイルバネに限定する必要はなく、板バネを介して固定部2等に設けることもできる。この場合、その板バネは、例えば押圧ピン3aの後端部(柱状体3bが設けられていない端部)を可動部1等に向けて付勢するように設けることができる。
In the first to fourth embodiments described above, the
さらに、上述した実施の形態1〜4では、弾性支持部3は、押圧ピン3aと、直線状の当接部としての柱状体3bと、弾性体としてのコイルバネ3cとを組み合わせて構成されるものとしたが、例えば、弾性体と直線状の当接部とを一体に形成して弾性支持部とすることもできる。この場合、例えば板バネの一端を固定部に取り付け、他端を屈曲させる。その際、直線状の屈曲部が板バネの伸縮方向と対象物の所定軸とに垂直になるように屈曲させる。そして、この直線状の屈曲部を可動部の周縁部(テーパ面等)に当接させることで、上述した弾性支持部3,23と同等の機能を持たせることができる。
Furthermore, in the first to fourth embodiments described above, the
また、上述した実施の形態1〜4では、可動部がテーパ面を有し、各指示部がこのテーパ面を支持することで、可動部に形成された押当て面を固定部の基準面に押し付けるようにしていたが、押当て面を基準面に押し付ける機構を支持部から切り離して設けることもできる。この場合、可動部にテーパ面を設ける必要はなく、各指示部は、例えば可動部の外周側面部を各々指示することができる。 Moreover, in Embodiment 1-4 mentioned above, a movable part has a taper surface, and each indicating part supports this taper surface, and the pressing surface formed in the movable part is made into the reference plane of a fixed part. Although the pressing is performed, a mechanism for pressing the pressing surface against the reference surface can be provided separately from the support portion. In this case, it is not necessary to provide a taper surface on the movable part, and each indicating part can indicate, for example, the outer peripheral side surface part of the movable part.
さらに、上述した実施の形態1〜4では、可動部の押当て面を固定部の基準面に押し付けるものとしたが、基準面に対する押当て面の角度、つまり可動部の角度を調整可能な機構をさらに設けることもできる。これによって、対象物の芯出し調整として位置調整ばかりでなく角度調整も行うことができる。
Further, in
また、上述した実施の形態1〜4では、可動部および固定部は、対象物の光軸に垂直な断面内で概ね円状の外形を有するものとしたが、円状に限定する必要はなく、楕円状、多角形状等、任意形状にすることができる。ただし、この外形形状に応じて可動部の可動範囲等が制限される場合があるため、必要な可動範囲等を考慮して外形形状を決定することが好ましい。 Moreover, in Embodiment 1-4 mentioned above, although the movable part and the fixed part shall have a substantially circular external shape in the cross section perpendicular | vertical to the optical axis of a target object, it is not necessary to limit to circular shape. , An elliptical shape, a polygonal shape, etc. However, since the movable range of the movable part may be limited depending on the outer shape, it is preferable to determine the outer shape in consideration of the necessary movable range.
さらに、上述した実施の形態1〜4では、固定部は、可動部および対象物の全体もしくは先端部を内部に収容して保持するものとしたが、収容した状態に限定する必要はなく、例えば固定部を円筒状もしくはリング状のフレーム構造とし、可動部および対象物が固定部を貫通した状態で保持させることもできる。なお、固定部は、可動部の周縁部全体(全周)を包囲する必要はなく、例えば各指示部に対応する領域のみ包囲する構造とすることもできる。 Furthermore, in Embodiment 1-4 mentioned above, although the fixing | fixed part shall accommodate and hold | maintain the whole or front-end | tip part of a movable part and a target object, it is not necessary to limit to the accommodated state, for example, The fixed part may be a cylindrical or ring-shaped frame structure, and the movable part and the object can be held in a state of passing through the fixed part. Note that the fixed portion does not need to surround the entire peripheral portion (the entire circumference) of the movable portion, and may be configured to surround only a region corresponding to each indication portion, for example.
1,11,21,31 可動部
1a,11a〜11c,21a〜21d,31a テーパ面
1b,31b 押当て面
2,22,32 固定部
2a,22a,22d ピン受孔
2b,2c,22b,22c,32b,32c ネジ穴
2d,32d 基準面
3 弾性支持部
3a,23a 押圧ピン
3b,23b 柱状体
3c,23c コイルバネ
4,5 調整支持部
4a,5a ネジ
4b,5b 半球体
6,36 押さえ環
32a 貫通孔
37 ピン枠
100,200,300,400 芯出し機構
101 可動部
101a V溝
101b,101c テーパ面
101d 押当て面
102 固定部
102a ピン受孔
102b,102c ネジ穴
102d 基準面
103 押圧ピン
103 先端部
104,105 調整ネジ
104a,105a 球体
106 コイルバネ
CL 等高線
CP,CP1,CP2 接点
Fcp,Fh,Fv,Fv1,Fv2 応力
LG ファイバライトガイド
LN,LS レンズ
OA,OB 光軸
1,11,21,31
Claims (8)
前記3以上の支持部は、前記固定部から突設された先端部に、その突設方向と前記所定軸とに垂直な直線状の当接部を有するとともに該直線状の当接部を前記周縁部に当接させて前記可動部を支持する直線支持部を含むことを特徴とする芯出し機構。 A movable part holding an object having a predetermined axis, a fixed part surrounding a peripheral part around the predetermined axis of the movable part, and 3 projecting from the fixed part so as to be movable back and forth from the fixed part to the peripheral part The movable part is supported by the three or more support parts, and each support part is driven back and forth in the projecting direction so that the movable part is moved along a plane perpendicular to the predetermined axis. In a centering mechanism that moves and centers the object,
The three or more support parts have a linear contact part perpendicular to the projecting direction and the predetermined axis at the tip part projected from the fixed part, and the linear contact part is A centering mechanism comprising a linear support portion that contacts the peripheral portion and supports the movable portion.
前記固定部は、前記押当て面に対向する基準面を有し、
前記3以上の支持部は、前記周縁部の前記テーパ面に前記当接部を当接させ、前記可動部を支持するとともに前記押当て面を前記基準面に押し当てることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の芯出し機構。 The movable part has a tapered surface around the predetermined axis and a pressing surface perpendicular to the predetermined axis,
The fixing portion has a reference surface facing the pressing surface,
The three or more support portions are configured to cause the contact portion to contact the tapered surface of the peripheral portion, support the movable portion, and press the pressing surface against the reference surface. The centering mechanism according to any one of 1 to 7.
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