JP2017214948A - 固定装置及び光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】工具等を差し込むスペースがない場合であっても、ボルト及びナットを用いたねじ止めを好適に実行することが可能な固定装置及び光学装置を提供する。
【解決手段】測距装置１００は、固定対象物である球面台座部４３及び光源支持部４４と、固定部材であるボルト７０、ワッシャー７１及びナット７２とを備える。光源支持部４４は、ボルト７０の頭部と隣接するワッシャー７１の凸曲面部と対向する第１凹部６９と、第１凹部６９に形成されたねじ穴６８とを有する。球面台座部４３は、ナット７２の凸曲面部と対向する第２凹部６７と、第２凹部６７に形成されたねじ穴６６とを有する。ナット７２は、回転を妨げる突出部７３Ａ、７３Ｂを有し、第２凹部６７は、突出部７３Ａ、７３Ｂを遊嵌する溝部６５Ａ、６５Ｂを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、固定対象物をねじ止めにより固定する技術に関する。

従来から、非平行となる固定対象物をボルトとナットとを用いてねじ止めする技術が知られている。例えば、特許文献１には、傾斜取り付けされる取り付け対象物をボルト及びナットにより締結する場合に、ボルト螺合用のナットの座板に対する座面を凸曲球面座にし、座板のナットに対する座面を凹曲球面座とする構造が開示されている。

特開２００２−１６８２２４号公報

ボルト及びナットによりねじ止めする場合には、空転防止のため、一般的にナットを固定しながらボルトを回す必要がある。しかしながら、ナットを固定するための工具を差し込むスペースがない場合には、ボルトの締め付けが困難となるという問題があった。この問題点については、特許文献１には何ら開示及び示唆がない。

本発明の解決しようとする課題としては、上記のものが一例として挙げられる。本発明は、工具等を差し込むスペースがない場合であっても、ボルト及びナットを用いたねじ止めを好適に実行することが可能な固定装置及び光学装置を提供することを主な目的とする。

請求項１に記載の発明は、固定対象物と、ボルトとナットを含む固定部材とを備える固定装置であって、前記固定対象物は、前記ボルトとナットとにそれぞれ対向する凹部と、前記凹部に形成されたねじ穴と、を有し、前記固定部材は、前記凹部と当接する凸曲面部を有し、前記凹部と前記ボルト又はナットとの組合せのうちの一つで、当該凹部と当該ボルト又はナットとのどちらか一方に、回転を妨げる突出部を有し、他方に当該突出部をはめ込む溝部を有する。

実施例に係る測距装置の概略構成を示すブロック図である。 実施例に係る測距装置の内部構造を示す。 実施例に係る測距装置の上半分の内部構造を示す。 図３の状態から光源支持部を移動させた状態を示す測距装置の内部構造を示す。 ねじ止めが行われた状態の光源支持部の上面図を示す。 ねじ止め部分の断面図を示す。 球面台座部及び光源支持部を透過表示した場合のねじ止め部分の斜視図を示す。 ナットをそれぞれ異なる角度から観察した図である。 第２凹部を俯瞰した図である。 ボルトを締結する方向に回す状態を示した図である。 突出部の延出方向と垂直方向から観察した場合の締結されたボルト及びナットの球面台座部及び光源支持部に対する位置関係を示す。 突出部の延出方向から観察した場合の締結されたボルト及びナットの球面台座部及び光源支持部に対する位置関係を示す。 （Ａ）ワッシャーと同様の曲面形状を有するボルトとナットとを締結させた状態を表す図である。（Ｂ）第２凹部と接するワッシャーを設けた場合のボルトとナットとの締結状態を示す図である。 突出部が設けられたボルトとナットとの締結状態を表す図である。 変形例に係るねじ止め部分の断面図を示す。

本発明の好適な実施形態では、固定装置は、固定対象物と、ボルトとナットを含む固定部材とを備える固定装置であって、前記固定対象物は、前記ボルトとナットとにそれぞれ対向する凹部と、前記凹部に形成されたねじ穴と、を有し、前記固定部材は、前記凹部と当接する凸曲面部を有し、前記凹部と前記ボルト又はナットとの組合せのうちの一つで、当該凹部と当該ボルト又はナットとのどちらか一方に、回転を妨げる突出部を有し、他方に当該突出部をはめ込む溝部を有する。

上記固定装置は、固定対象物と、ボルトとナットとを含む固定部材とを備える。固定対象物は、ボルトとナットとにそれぞれ対向する凹部と、凹部に形成されたねじ穴と、を有する。固定部材は、前記凹部と当接する凸曲面部を有し、凹部とボルト又はナットとの組合せのうちの一つで、当該凹部と当該ボルト又はナットとのどちらか一方に、回転を妨げる突出部を有し、他方に当該突出部をはめ込む溝部を有する。

この態様では、固定装置に凹部が形成され、固定部材に凸曲面部が形成されることにより、固定対象物を任意の状態に保ったまま、固定対象物に対するボルトの挿入角度を調整して固定部材により固定することができる。さらに、ボルト及びナットの締結時において、突出部が設けられたボルト又はナットの回転が溝部により規制されるため、空転させることなくボルト及びナットを締結させることができる。従って、この場合、工具などでボルト又はナットの一方を抑えて固定する必要がないため、工具を差し込むスペースがない場合であっても、ボルト及びナットを締結させることができる。

上記固定装置の一態様では、前記固定部材は、前記固定対象物として、対向する面が非平行となる第１対象物と第２対象物とを固定し、前記第１対象物には、前記凹部として前記ボルトの頭部と対向する第１凹部が形成され、前記第２対象物には、前記凹部として前記ナットと対向する第２凹部が形成され、前記ボルトと前記第１凹部の組合せ、又は、前記ナットと前記２凹部の組合せのいずれかの組合せにおいて、一方に前記突出部、他方に前記溝部が設けられる。この態様により、対向する面が傾いた第１及び第２対象物を好適にボルトとナットとにより固定することができ、かつ、締結時での空転防止のためにナット等を工具で固定する必要がない。

上記固定装置の他の一態様では、前記固定部材は、前記ボルトの頭部と前記凹部との間、又は、前記ナットと前記凹部との間の少なくとも一方に設けられたワッシャーを備え、前記ワッシャーは、前記凸曲面部を形成する。この態様により、固定対象物に対するボルトの挿入角度に幅がある場合であっても、任意の挿入角度で好適に固定対象物をねじ止めすることができる。

上記固定装置の他の一態様では、前記凹部と対向するボルトの頭部又は前記ナットの少なくともいずれか一方に、前記凸曲面部が形成される。この態様によっても、固定対象物に対するボルトの挿入角度に幅がある場合に、任意の挿入角度で好適に固定対象物をねじ止めすることができる。

上記固定装置の他の一態様では、前記突出部は円柱状の突起である。この態様により、突出部の延出方向を軸としたボルト又はナットの回転角度を調整することができる。

上記固定装置の他の一態様では、前記突出部と前記溝部との間には、前記固定部材の傾きを妨げない程度の間隔が存在する。この態様により、固定対象物に対するボルトの挿入角度を調整して固定対象物をねじ止めにより固定させることができる。

上記固定装置の好適な例では、前記凹部は、前記ねじ穴にかけて先細りとなる形状を有する。

上記固定装置の他の一態様では、前記固定対象物は、少なくとも一部に凸球面を有する球面台座部と、前記球面台座部の前記凸球面上で摺動するように設置される光源支持部と、前記光源支持部に設置される光源部と、をさらに備える。ここで、「凸球面」は、設置面に対して凸となる所定半径の曲面であって、光路上の一部などが欠けていてもよい。この態様では、非平行に対応する面で接触する球面台座部及び光源支持部を、位置調整後の任意の状態で好適にねじ止めすることができる。

本発明の他の好適な実施形態では、光学装置は、上記記載の固定装置と、回転軸を中心に回転し、反射面の少なくとも一部が前記回転軸上となるように配置された反射部と、を備え、前記光源部は、前記反射部で光が反射するように設置され、前記凸球面の中心は、前記反射面上に存在する。ここで、「凸球面の中心」とは、凸球面を球面として含む球の中心を指す。また、「反射面上」とは、厳密に反射面に重なる位置に限らず、製造工程において生じ得る許容可能な誤差の範囲内で反射面から離れた位置も含む。この態様では、回転軸と交わる反射面上に球面台座部の凸球面の中心が存在することから、光の出射方向等の調整のために光源支持部を球面台座部の凸球面上で摺動させた場合であっても、反射面での光の照射位置が変化しにくい。好適には、光学装置は、前記反射部で反射して出射された光の反射光を受光することで測距を行う測距装置である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

［測距装置の構成］
（１）概略構成
図１は、本発明の光学装置が適用された測距装置の概略構成を示す。測距装置１００は、測定対象物５に対して赤外線（例えば、波長９０５ｎｍ）の投射光Ｌ１を投射し、その反射光Ｌ２を受光して測定対象物５までの距離を測定する。図示のように、測距装置１００は、モータ１４と、受光部１６と、制御部１８と、回転体３０と、光源４０とを備える。回転体３０は、集光レンズ３３と、プリズム３４とを備える。

光源４０は、赤外線の投射光Ｌ１をプリズム３４へ向けて出射する。プリズム３４は、投射光Ｌ１を反射し、測距装置１００の外部へ出射する。プリズム３４は回転体３０に設けられており、回転しながら投射光Ｌ１を外部へ出射する。これにより、測距装置１００の全方位（周囲３６０度）にある測定対象物５の距離を測定することができる。光源４０は、本発明における「光源部」の一例である。

集光レンズ３３は、測定対象物５により反射された反射光Ｌ２を受光し、プリズム３４へ送る。プリズム３４は、反射光Ｌ２を受光部１６の方向へ反射する。受光部１６は、例えばアバランシェフォトダイオード（Ａｖａｌａｎｃｈｅ ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）であり、受光した反射光Ｌ２の光量に対応する検出信号を生成して制御部１８へ送る。

制御部１８は、光源４０からの投射光Ｌ１の出射を制御するとともに、受光部１６から供給された検出信号を処理して測定対象物５までの距離を算出する。また、制御部１８は、モータ１４を制御して回転体３０を回転させる。

（２）内部構造
図２は、測距装置１００の内部構造を示す断面図である。測距装置１００の筐体１０は略円筒状であり、大別して底部１０ａと、カバー１０ｂと、上部１０ｃとにより構成される。測距装置１００は、筐体１０の内部で回転体３０が回転することにより、投射光Ｌ１を全方位へ出射するとともに、その反射光Ｌ２を受光する。カバー１０ｂは、光源４０から出射される赤外線を透過する材料で製作される。

底部１０ａ内には、支柱部１３とモータ１４が設けられている。支柱部１３は、回転体３０の回転軸５９上に位置し、底部１０ａに固定されている。一方、回転体３０は、一体化された底部３０ａと上部３０ｂを備え、支柱部１３を回転軸として回転する。具体的には、回転体の３０の底部３０ａは、複数のベアリング１５を介して支柱部１３の回りに回転可能に設けられており、モータ１４により駆動されて回転する。なお、測距装置１００の構成要素のうち、回転体３０以外は全て筐体１０に対して固定されている。

支柱部１３には、受光部１６と受光部基板２２とが配置されている。また、受光部１６の上方には、光学部材により構成されるバンドパスフィルタ１７が設けられている。バンドパスフィルタ１７は、光源４０から出射される赤外線の波長（本例では、約９０５ｎｍ）以外の光を除外する波長選択機能を有する。

モータ１４はモータ基板２１に電気的に接続されている。また、モータ基板２１の下方には制御部（制御基板）１８が設けられている。制御基板１８とモータ基板２１とは配線２４により接続されている。また、制御基板１８と受光部基板２２とは配線２３により接続されている。

回転体３０の上部３０ｂの上面には、回転軸５９上にプリズム３４が設けられている。プリズム３４は、投射光Ｌ１と反射光Ｌ２を精度良く反射する。プリズム３４は本発明における「反射部」の一例である。また、回転体３０の上部３０ｂの側面には、その周方向の一か所に集光レンズ３３が設けられている。集光レンズ３３の位置は、測定対象物５からの反射光Ｌ２が到来する方向、即ち、プリズム３４の投射光Ｌ１を反射する反射面５１及び反射光Ｌ２を反射する反射面５２が向けられた方向と一致している。

筐体１０の上部１０ｃには、光源４０と、コリメータレンズ４１と、光源基板４２と、球面台座部４３と、光源支持部４４と、が設けられている。光源４０は、赤外線の投射光Ｌ１を出射する。コリメータレンズ４１は、光源４０からの投射光Ｌ１を平行光に変換し、カバー１０ｂの上部に形成された開口１１ｘを通してプリズム３４へ導く。なお、光源４０は光源基板４２と接続されており、光源基板４２は配線２５により制御基板１８と接続されている。

球面台座部４３は、カバー１０ｂの上部に載置され、光源４０及びコリメータレンズ４１を支持する光源支持部４４を保持する。球面台座部４３の中心には、開口１１ｘと連通する円筒状の光路孔４７が形成される。また、球面台座部４３には、光路孔４７の壁面及び光源支持部４４と対向する凸球面６３を形成する隆起部４８が形成されている。凸球面６３は、中心がプリズム３４の反射面５１上に存在し、測距装置１００の上方に凸の球面形状を有する。凸球面６３の一部は光源支持部４４と接触し、光源支持部４４を支持する。球面台座部４３は本発明における「固定対象物」及び「第２対象物」の一例である。

光源支持部４４は、光源４０及びコリメータレンズ４１を支持する。具体的には、光源支持部４４の中心部分に光源４０が嵌め込まれると共に、光源４０の出射方向に延出するアーム部４５により、コリメータレンズ４１が挟持されている。そして、光源支持部４４は、延出するアーム部４５が光路孔４７内に挿入されるように、球面台座部４３上に載置される。光源支持部４４の縁部分は、アーム部４５の延出方向と同方向に隆起しており、すり鉢状の凹面６４が形成される。凹面６４は、光源支持部４４が球面台座部４３に載置された状態で凸球面６３に対して摺動自在に接触する。光源支持部４４は、本発明における「固定対象物」及び「第１対象物」の一例である。

［角度調整機構］
次に、球面台座部４３及び光源支持部４４が有する投射光Ｌ１の出射角度の調整機構について説明する。概略的には、球面台座部４３は、光源支持部４４が載置された状態で、プリズム３４の反射面５１と回転軸５９との交点に、凸球面６３により特定される球の中心位置が重なるように形成される。これにより、投射光Ｌ１の出射角度の調整のために光源支持部４４の位置合わせを行う場合であっても、反射面５１での投射光Ｌ１の反射位置が変動するのを好適に防ぐ。

図３は、測距装置１００の上半分の内部構造を拡大した図である。図３では、凸球面６３により特定される球５５の中心位置「Ｐｃ」を図示している。

図３に示すように、中心位置Ｐｃは、回転軸５９上であって、かつ、反射面５１上に存在する。また、光源４０及びコリメータレンズ４１は、光源支持部４４が球面台座部４３に載置された状態で、投射光Ｌ１の光軸が球５５の中心位置を通過するように位置調整が行われている。よって、光源４０及びコリメータレンズ４１から出射された投射光Ｌ１の光軸は、中心位置Ｐｃと重なる反射面５１上の点を反射点として反射して測距装置１００の外部に出射される。

ここで、測距装置１００の組立時には、まず、カバー１０ｂの上面に球面台座部４３が固定された後、位置調整が行われた光源４０及びコリメータレンズ４１を保持する光源支持部４４が球面台座部４３上に載置される。その後、投射光Ｌ１の光軸がプリズム３４から水平方向に測距装置１００外に出射されるように、球面台座部４３上での光源支持部４４の位置調整が行われる。この光源支持部４４の位置調整では、球面台座部４３の凸球面６３上で光源支持部４４の凹面６４を摺動させることで、光源４０及びコリメータレンズ４１を保持する光源支持部４４の傾きを調整する。これにより、プリズム３４で反射された投射光Ｌ１の光軸の出射角度（即ち仰俯角）の調整を行う。そして、図３に示す構成によれば、光源支持部４４の位置調整において、投射光Ｌ１の光軸の反射面５１上での反射点が変位しない。これについて、図４を参照してさらに詳しく説明する。

図４（Ａ）は、図３の状態から光源支持部４４を所定角度だけ反時計回りに摺動させた場合の測距装置１００を示す。図４（Ｂ）は、図３の状態から光源支持部４４を所定角度だけ時計周りに摺動させた場合の測距装置１００を示す。なお、図４（Ａ）、（Ｂ）において、破線Ｌ１ｃは、投射光Ｌ１の光軸を示す。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）のいずれの場合においても、光源支持部４４は、中心位置Ｐｃの球面形状を有する凸球面６３上で摺動するため、光源４０及びコリメータレンズ４１から出射される投射光Ｌ１の光軸Ｌ１ｃは、光源支持部４４を摺動させる前の状態と同様、中心位置Ｐｃと重なる反射面５１上の点を反射点として反射している。このように、光源支持部４４は、中心位置Ｐｃの球面形状を有する凸球面６３上で摺動するため、光軸Ｌ１ｃの反射面５１上での反射点は、光源支持部４４の移動の前後で変化せず、常に回転軸５９上に存在する。

一方、光源支持部４４を所定角度だけ摺動させた場合、反射面５１に対する光源４０及びコリメータレンズ４１の相対位置が変化することから、反射面５１での反射後の投射光Ｌ１の出射角度（即ち仰俯角）は、光源支持部４４を回転させた方向及び角度に応じて変化する。具体的には、図３の状態から光源支持部４４を所定角度だけ反時計回りに回転させた図４（Ａ）の例では、反射面５１での反射後の投射光Ｌ１の出射角度は、上述の所定角度に応じた角度だけ上方向に変化し、図３の状態から光源支持部４４を所定角度だけ時計回りに回転させた図４（Ｂ）の例では、反射面５１での反射後の投射光Ｌ１の出射角度は、上述の所定角度に応じた角度だけ下方向に変化する。

このように、投射光Ｌ１の出射角度の調整時に光源支持部４４の位置調整を行う場合であっても、投射光Ｌ１の光軸の反射点は、回転軸５９上の中心位置Ｐｃから変化しない。これにより、測距装置１００の組み立てを容易かつ高精度に実行することができる。一方、仮に球面台座部４３が下に凸の球面を有し、当該球面上を光源支持部４４が摺動する構造の場合、光源支持部４４の移動中心が反射面５１と離れた光源４０の上方に位置することになるため、光源支持部４４を移動させたときに反射面５１上での投射光Ｌ１の光軸の反射点が大きく変位し、結果として反射点が回転軸５９からずれやすくなり、製品の性能低下要因となる。以上を勘案し、本実施例に係る測距装置１００の球面台座部４３は、プリズム３４と反対側に凸の凸球面６３を有し、光源支持部４４の移動中心が反射面５１上となるように設計されている。これにより、投射光Ｌ１の出射角度の調整時での投射光Ｌ１の光軸の反射点が回転軸５９からずれるのを防ぎ、製品の性能低下を好適に抑制することができる。

［ねじ止め機構］
球面台座部４３に対する光源支持部４４の位置調整が完了した後では、ねじ止めにより光源支持部４４が球面台座部４３に対して固定される。ねじ止めでの固定を行う際には、球面台座部４３の水平面と光源支持部４４の水平面とがなす角度は、図４で説明した投射光Ｌ１の出射角度の調整によって変化するため、ねじ止めの角度も上述の調整に伴って変化する。以上を勘案し、測距装置１００は、球面台座部４３の水平面と光源支持部４４の水平面とがなす角度が所定範囲の角度をとり得る構造であっても、上述の所定範囲内の任意の角度において球面台座部４３に対して光源支持部４４を固定可能なねじ止め機構を備える。以後では、説明の便宜上、球面台座部４３及び光源支持部４４の形状を適宜簡略化して図示する。

図５は、ねじ止めが行われた状態の光源支持部４４の上面図を示す。図５の例では、４箇所でボルト７０によるねじ止めが行われている。この場合、光源支持部４４には、図示しないねじ穴にかけて先細りとなるテーパー形状（すり鉢形状）の４つの第１凹部６９が形成され、各第１凹部６９は、ボルト７０の軸部が挿通されたワッシャー７１と接している。

図６は、図５に示す切断面ＢＣを矢印２９の方向から観察した場合のねじ止め部分の断面図を示す。図７は、球面台座部４３及び光源支持部４４を透過表示した場合の上述のねじ止め部分の斜視図を示す。

図６及び図７の例では、ボルト７０は、軸部が光源支持部４４のねじ穴６８及び球面台座部４３のねじ穴６６を挿通した状態で、ナット７２により締め付けられて球面台座部４３及び光源支持部４４を固定している。ここで、ねじ穴６６、６８は、ボルト７０が傾いた状態でもボルト７０の軸部がねじ穴６８、６８を挿通可能なように、ボルト７０の軸部よりも大きい幅を有する。また、球面台座部４３と対向しない光源支持部４４の上面には、ねじ穴６８にかけて先細りとなるテーパー形状の第１凹部６９が形成されている。また、光源支持部４４と対向しない球面台座部４３の面には、ねじ穴６８と通じる第２凹部６７が形成される。そして、第１凹部６９にはワッシャー７１が嵌め込まれ、第２凹部６７にはナット７２が嵌め込まれる。

ワッシャー７１は、光源支持部４４と対向する凸曲面部を有し、当該凸曲面部が第１凹部６９に当接している。同様に、ナット７２は、球面台座部４３と対向する凸曲面部を有し、当該凸曲面部が第２凹部６７に当接している。また、ナット７２には、ボルト７０の軸部が挿通する方向（「挿通方向」とも呼ぶ。）と垂直方向に突出した円筒状の突出部７３Ａ、７３Ｂが形成されている。突出部７３Ａ、７３Ｂは、後述するように、第２凹部６７からボルト７０の挿通方向と垂直方向に突き出た溝部６５Ａ、６５Ｂに遊嵌される。これにより、ナット７２は、ボルト７０による締結前では、切断面ＢＣの面方向（図６の矢印ＡＲ１参照）に所定角度分だけ回転自在、かつ、突出部７３Ａ、７３Ｂを軸とする回転方向（矢印ＡＲ２参照）に所定角度分だけ回転自在な状態で第２凹部６７に嵌め込まれる。以後では、矢印ＡＲ１が示す回転方向を「ロール方向」、矢印ＡＲ２が示す回転方向を「ピッチ方向」とも呼ぶ。ボルト７０、ナット７２、球面台座部４３、及び光源支持部４４は、本発明における「固定装置」の一例である。

図８（Ａ）〜（Ｄ）は、ナット７２をそれぞれ異なる角度から観察した図である。図８（Ａ）は、図７の矢印９０の方向から観察したナット７２を示し、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の矢印９１の方向から観察したナット７２を示す。また、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）の状態から１８０度回転させたナット７２を示し、図８（Ｄ）は、図８（Ａ）の矢印９２の方向から観察したナット７２を示す。

図８（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、ナット７２は、突出部７３Ａ、７３Ｂと、ボルト７０の軸部と螺合するねじ穴７５と、を有する。突出部７３Ａ、７３Ｂは、それぞれ対称となる位置に設けられ、突出部７３Ａの延長線上に突出部７３Ｂが延在するように設けられている。これにより、ナット７２は、突出部７３Ａ、７３Ｂを軸とする回転動作に基づく位置調整（即ちピッチ方向での角度調整）が容易となる。また、突出部７３Ａ、７３Ｂは、円筒形状となっているため、上述の回転動作時に溝部６５Ａ，６５Ｂの内壁に引っかからない。

図９（Ａ）は、ナット７２を嵌め込む前の第２凹部６７をナット７２が嵌め込まれる方向から俯瞰した図であり、図９（Ｂ）は、ナット７２が嵌め込まれた状態の第２凹部６７を俯瞰した図である。

図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２凹部６７には、突出部７３Ａ、７３Ｂにそれぞれ嵌め込むための溝部６５Ａ、６５Ｂが形成されている。溝部６５Ａ、６５Ｂは、それぞれボルト７０の挿通方向への突出部７３Ａ、７３Ｂの移動を阻害しないように、ボルト７０の挿通方向に貫通している。これにより、ボルト７０とナット７２とを締結させる際に、球面台座部４３の水平面と光源支持部４４の水平面とがなす角度に応じ、ナット７２の矢印ＡＲ１が示すロール方向での角度調整が可能となる。

また、突出部７３Ａ、７３Ｂは、それぞれ溝部６５Ａ、６５Ｂに嵌め込まれた状態において、締結時にボルト７０が回される方向（「ヨー方向」とも呼ぶ。）におけるナット７２の回転を規制する。

図１０は、ボルト７０を締結する方向に回す状態を示した図である。この場合、矢印ＡＲ３が示すボルト７０のヨー方向の回転に伴って、ナット７２に対してヨー方向に回転させる力が作用する。この場合であっても、突出部７３Ａ、７３Ｂは、それぞれ溝部６５Ａ、６５Ｂの内壁により係止することで、ナット７２のヨー方向の回転動作を規制する。よって、この態様によれば、ボルト７０を回すことで、ボルト７０がナット７２に対して相対的に回転し、好適にボルト７０とナット７２との締結が行われる。

ここで、ロール方向でのナット７２の角度調整について具体的に説明する。

図１１（Ａ）、（Ｂ）は、突出部７３Ａ、７３Ｂの延出方向と垂直方向から観察した場合の締結されたボルト７０及びナット７２の球面台座部４３及び光源支持部４４に対する位置関係を示す。ここで、図１１（Ａ）は、球面台座部４３と光源支持部４４とが仮に略平行に対向している場合について図示し、図１１（Ｂ）は、本実施例に基づき球面台座部４３と光源支持部４４とが非平行に対向している場合について図示している。

図１１（Ａ）の例では、球面台座部４３と光源支持部４４とが略平行に対向しているため、ボルト７０の軸部は、光源支持部４４及び球面台座部４３に対して略垂直に挿入される。よって、この場合、ボルト７０及びワッシャー７１は光源支持部４４に対して傾くことなく載置される。そして、ナット７２は、球面台座部４３に対してロール方向においていずれか一方に偏ることなく載置される。

一方、図１１（Ｂ）の例では、突出部７３Ａ、７３Ｂの延在方向と垂直な方向から観察した場合に球面台座部４３に対して光源支持部４４が傾いており、ボルト７０の軸部が当該傾きに応じて傾いた状態で球面台座部４３のねじ穴６６に挿通している。一方、ナット７２は、ロール方向に角度調整が自在に構成されている。具体的には、溝部６５Ａ、６５Ｂは突出部７３Ａ、７３Ｂの移動を阻害しないようにボルト７０の挿通方向に貫通している。よって、この場合、ナット７２は、ボルト７０の軸部の傾きに応じて図１１（Ａ）の状態からロール方向に所定角度だけ傾けられた状態でボルト７０との締結が行われる。従って、ボルト７０及びナット７２は、球面台座部４３と光源支持部４４との傾きを図１１（Ｂ）の状態で維持したまま、好適に球面台座部４３と光源支持部４４とを固定する。

次に、ピッチ方向でのナット７２の角度調整について具体的に説明する。

図１２（Ａ）、（Ｂ）は、突出部７３Ａ、７３Ｂの延出方向から観察した場合の締結されたボルト７０及びナット７２の球面台座部４３及び光源支持部４４に対する位置関係を示す。ここで、図１２（Ａ）は、球面台座部４３と光源支持部４４とが仮に略平行に対向している場合について図示し、図１２（Ｂ）は、本実施例に基づき球面台座部４３と光源支持部４４とが非平行に対向している場合について図示している。

図１２（Ａ）の例では、突出部７３Ａ、７３Ｂの延在方向から観察した場合に球面台座部４３に対して光源支持部４４が傾いていないため、図１１（Ａ）の例と同様に、ボルト７０及びワッシャー７１は光源支持部４４に対して傾くことなく載置される。そして、この場合、ナット７２は、球面台座部４３に対してピッチ方向においていずれか一方に偏ることなく載置される。

一方、図１２（Ｂ）の例では、突出部７３Ａ、７３Ｂの延在方向と垂直な方向から観察した場合に球面台座部４３に対して光源支持部４４が傾いており、ボルト７０の軸部が当該傾きに応じて傾いた状態で球面台座部４３のねじ穴６６に挿通している。この場合であっても、ナット７２は、上述したように、突出部７３Ａ、７３Ｂを回転軸とするピッチ方向の回転角度の調整が自在に構成されている。よって、この場合、ナット７２は、ボルト７０の軸部の傾きに応じて図１２（Ａ）の状態からピッチ方向に所定角度だけ傾けられた状態でボルト７０との締結が行われる。従って、ボルト７０及びナット７２は、球面台座部４３と光源支持部４４との傾きを図１２（Ｂ）の状態で維持したまま好適にこれらを固定する。

以上説明したように、本実施例に係る測距装置１００は、固定対象物である球面台座部４３及び光源支持部４４と、固定部材であるボルト７０、ワッシャー７１及びナット７２とを備える。光源支持部４４は、ボルト７０の頭部と隣接するワッシャー７１の凸曲面部と対向する第１凹部６９と、第１凹部６９に形成されたねじ穴６８とを有する。球面台座部４３は、ナット７２の凸曲面部と対向する第２凹部６７と、第２凹部６７に形成されたねじ穴６６とを有する。ナット７２は、回転を妨げる突出部７３Ａ、７３Ｂを有し、第２凹部６７は、突出部７３Ａ、７３Ｂを遊嵌する溝部６５Ａ、６５Ｂを有する。これにより、ボルト７０の挿入方向が球面台座部４３と光源支持部４４との位置調整によって変化する場合であっても、位置調整後の球面台座部４３及び光源支持部４４の相対位置を保ったまま、これらを好適にねじ止めすることができる。また、ボルト７０及びナット７２の締結時には、突出部７３Ａ、７３Ｂによりナット７２の空転が抑制されるため、ナット７２を工具等で抑え込む必要なくボルト７０及びナット７２の締結を行うことができる。

［変形例］
次に、実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、任意に組み合わせて上述の実施例に適用してもよい。

（変形例１）
実施例では、ボルト７０の頭部と第１凹部６９との間にワッシャー７１が設けられていた。しかし、本発明が適用可能な構成はこれに限定されない。

図１３（Ａ）は、ワッシャー７１と同様の曲面形状を有するボルト７０Ａとナット７２とを締結させた状態を表す図である。図１３（Ａ）の例では、ボルト７０Ａの頭部は、光源支持部４４の第１凹部６９に対する座面がワッシャー７１と同様の曲面形状となっている。この態様によっても、光源支持部４４と球面台座部４３とがなす角度に応じてボルト７０Ａを第１凹部６９に対して任意の角度で嵌め込むことができる。よって、この態様により、位置調整後の光源支持部４４と球面台座部４３との相対位置を保ったままボルト７０Ａとナット７２とを締結させることができる。

図１３（Ｂ）は、第２凹部６７と接するワッシャー７０Ｂを設けた場合のボルト７０とナット７２Ａとの締結状態を示す図である。図１３（Ｂ）の例では、第２凹部６７に対する座面が曲面形状となるワッシャー７０Ｂが第２凹部６７とナット７２Ａとの間に設けられる。また、ボルト７０を回転させる締結時でのナット７２Ａのヨー方向への回転を規制するための突出部７３Ａ、７３Ｂがナット７２Ａに設けられている。

このように、固定対象物である球面台座部４３又は光源支持部４４に対する座面が曲面形状となるワッシャーをボルト又はナット側のいずれか一方又は両方に設けてもよく、ワッシャーを設ける代わりに曲面形状の座面を有するボルト又はナットを用いてもよい。

（変形例２）
突出部７３Ａ、７３Ｂは、ナット７２に設けられる代わりに、ボルト７０に設けられてもよい。

図１４（Ａ）は、突出部７３Ａ、７３Ｂが設けられたボルト７０Ｂとナット７２Ｂとの締結状態を表す図である。図１４（Ａ）の例では、ボルト７０Ｂの頭部に突出部７３Ａ、７３Ｂが設けられており、ナット７２Ｂには突出部７３Ａ、７３Ｂが設けられていない。この例では、例えば突出部７３Ａ、７３Ｂを遊嵌するための溝が第１凹部６９に設けられ、第１凹部６９にボルト７０Ｂの頭部が嵌め込まれた状態でナット７２Ｂを回転させることで締結を行う。この場合、ボルト７０Ｂは突出部７３Ａ、７３Ｂによりヨー方向の回転が規制されるため、好適にボルト７０Ｂとナット７２Ｂとの締結が行われる。

図１４（Ｂ）は、光源支持部４４と対向する面が曲面に形成されたボルト７０Ｃとナット７２Ｂとの締結状態を表す図である。図１４（Ｂ）の例では、ボルト７０Ｃは、第１凹部６９に対する座面が曲面に形成され、かつ、ボルト７０Ｃの頭部に突出部７３Ａ、７３Ｂが設けられている。この例においても、図１４（Ａ）の例と同様に、第１凹部６９にボルト７０Ｃの頭部が嵌め込まれた状態でナット７２Ｂを回転させることで、好適にボルト７０Ｃとナット７２Ｂとの締結を行うことが可能である。

他の例では、突出部７３Ａ、７３Ｂは、第２凹部６７に設けられ、溝部６５Ａ、６５Ｂは、ナット７２に設けられてもよい。この場合、突出部７３Ａ、７３Ｂは、第２凹部６７の壁面から延出するように設けられ、ナット７２側の溝部６５Ａ、６５Ｂは、延出する突出部７３Ａ、７３Ｂにそれぞれ対応して設けられる。そして、この場合、溝部６５Ａ、６５Ｂは、実施例と同様に、ナット７２がロール方向又はピッチ方向に所定角度分回転できるように、突出部７３Ａ、７３Ｂを遊嵌する。同様に、突出部７３Ａ、７３Ｂは、第１凹部６９に設けられ、溝部６５Ａ、６５Ｂは、ボルト７０に設けられてもよい。

（変形例３）
図６及び図７の例では、溝部６５Ａ、６５Ｂは、ボルト７０の挿通方向に球面台座部４３を貫通するように形成されていた。これに代えて、溝部６５Ａ、６５Ｂは、球面台座部４３を貫通することなく、ナット７２がロール方向へ所定角度だけ調整可能なように、突出部７３Ａ、７３Ｂの幅よりも大きなスペースを有していればよい。

図１５は、本変形例に係るねじ止め部分の断面図を示す。図１５の例では、突出部７３Ａ、７３Ｂがそれぞれ遊嵌される溝部６５Ａ、６５Ｂは貫通しておらず、ボルト７０の延頭部が挿通するねじ穴６６のみが球面台座部４３を貫通して形成されている。この態様であっても、溝部６５Ａ、６５Ｂには、突出部７３Ａ、７３Ｂが嵌め込まれた際にクリアランス（隙間）が発生する。これにより、実施例の構成と同様に、光源支持部４４に対する球面台座部４３の傾きに応じて、ナット７２のロール方向への角度を好適に調整することが可能となる。

（変形例４）
締結時のボルト７０又はナット７２のいずれか一方のヨー方向の回転動作を規制する突出部（実施例では突出部７３Ａ、７３Ｂ）は、２つ設けられる態様に限定されず、１つのみ又は３つ以上設けられてもよい。また、突出部７３Ａ、７３Ｂは、互いの延長線上となる対称の位置に設けられたが、これに代えて、非対称の位置に設けられてもよい。これらの場合であっても、各突出部が嵌め込まれる溝部（実施例では溝部６５Ａ、６５Ｂ）は、当該突出部が設けられるボルト７０又はナット７２がロール方向又はピッチ方向に所定角度分回転できるように突出部よりも大きな幅を有し、突出部が嵌め込まれた状態でクリアランスを生じさせる。

（変形例５）
［ねじ止め機構］のセクションで説明した構造は、測距装置１００への適用に限定されない。これに代えて、固定対象物を有する任意の装置に適用されてもよい。この場合、固定対象物は、球面台座部４３及び光源支持部４４と同様、互いの水平面のなす角度が所定範囲の角度をとり得る構造を有し、ボルトとナットとを用いたねじ止めにより固定される。

１０ 筐体
１３ 支柱部
１６ 受光部
１８ 制御部
３０ 回転体
３３ 集光レンズ
３４ プリズム
４０ 光源部
４１ コリメータレンズ
４３ 球面台座部
４４ 光源支持部
７０、７０Ａ、７０Ｂ ボルト
７１、７１Ａ ワッシャー
７２、７２Ａ、７２Ｂ ナット
１００ 測距装置

Claims (10)

1. 固定対象物と、ボルトとナットを含む固定部材とを備える固定装置であって、
   前記固定対象物は、前記ボルトとナットとにそれぞれ対向する凹部と、前記凹部に形成されたねじ穴と、を有し、
   前記固定部材は、前記凹部と当接する凸曲面部を有し、
   前記凹部と前記ボルト又はナットとの組合せのうちの一つで、当該凹部と当該ボルト又はナットとのどちらか一方に、回転を妨げる突出部を有し、他方に当該突出部をはめ込む溝部を有する固定装置。
2. 前記固定部材は、前記固定対象物として、対向する面が非平行となる第１対象物と第２対象物とを固定し、
   前記第１対象物には、前記凹部として前記ボルトの頭部と対向する第１凹部が形成され、
   前記第２対象物には、前記凹部として前記ナットと対向する第２凹部が形成され、
   前記ボルトと前記第１凹部の組合せ、又は、前記ナットと前記２凹部の組合せのいずれかの組合せにおいて、一方に前記突出部、他方に前記溝部が設けられる請求項１に記載の固定装置。
3. 前記固定部材は、前記ボルトの頭部と前記凹部との間、又は、前記ナットと前記凹部との間の少なくとも一方に設けられたワッシャーを備え、
   前記ワッシャーは、前記凸曲面部を形成する請求項１または２に記載の固定装置。
4. 前記凹部と対向するボルトの頭部又は前記ナットの少なくともいずれか一方に、前記凸曲面部が形成される請求項１〜３のいずれか一項に記載の固定装置。
5. 前記突出部は円柱状の突起である請求項１〜４のいずれか一項に記載の固定装置。
6. 前記突出部と前記溝部との間には、前記固定部材の傾きを妨げない程度の間隔が存在する請求項１〜５のいずれか一項に記載の固定装置。
7. 前記凹部は、前記ねじ穴にかけて先細りとなる形状を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の固定装置。
8. 前記固定対象物は、
   少なくとも一部に凸球面を有する球面台座部と、
   前記球面台座部の前記凸球面上で摺動するように設置される光源支持部と、
   前記光源支持部に設置される光源部と、
   をさらに備える請求項１〜７のいずれか一項に記載の固定装置。
9. 請求項８に記載の固定装置と、
   回転軸を中心に回転し、反射面の少なくとも一部が前記回転軸上となるように配置された反射部と、を備え、
   前記光源部は、前記反射部で光が反射するように設置され、
   前記凸球面の中心は、前記反射面上に存在する光学装置。
10. 前記反射部で反射して出射された光の反射光を受光することで測距を行う測距装置である請求項９に記載の光学装置。