JP4751765B2 - 芯出し機構 - Google Patents

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

特開平５−４５５５０号公報 特開２００１−３３７０５号公報 特開昭５７−２７２３１号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる芯出し機構は、所定軸を有する光学素子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光学素子の芯出しを行う芯出し機構において、前記支持部のうちの少なくとも１つは、前記固定部から突設された先端部に半円形の断面を有する柱状体を有し、該柱状体の長手方向が、該支持部の突設方向と前記所定軸とに垂直となるように配置され、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直線支持部であることを特徴とする。

また、本発明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。

また、本発明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直線状の当接部を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる芯出し機構は、上記の発明において、前記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。

また、本発明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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明の実施の形態１にかかる芯出し機構の構成を示す図である。 図１に示したII−II断面を示す図である。 図１に示した弾性支持部と可動部との作用関係を説明する図である。 図１に示した弾性支持部と可動部との作用関係を説明する図である。 本発明の実施の形態２にかかる芯出し機構の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３にかかる芯出し機構の構成を示す図である。 本発明の実施の形態４にかかる芯出し機構の構成を示す図である。 図６に示したVII−VII断面を示す図である。 従来技術にかかる芯出し機構の構成を示す図である。 図８に示したIX−IX断面を示す図である。 図８に示した押圧ピンと可動部との作用関係を説明する図である。 従来技術にかかる芯出し機構の押圧ピントと可動部との他の作用関係を説明する図である。

符号の説明

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

Claims (5)

1. 所定軸を有する光学素子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駆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光学素子の芯出しを行う芯出し機構において、
   前記支持部のうちの少なくとも１つは、前記固定部から突設された先端部に半円形の断
   面を有する柱状体を有し、該柱状体の長手方向が、該支持部の突設方向と前記所定軸とに
   垂直となるように配置され、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
   支持する直線支持部であることを特徴とする芯出し機構。
2. 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請求項１に記載の芯出し機構。
3. 前記直線支持部は、前記弾性体と一体に形成された直線状の当接部を有することを特徴とする請求項２に記載の芯出し機構。
4. 前記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請求項１〜３のいずれか一つに記載の芯出し機
   構。
5. 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１〜４のい
   ずれか一つに記載の芯出し機構。

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