JP7508909B2

JP7508909B2 - 調整機構

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Publication number: JP7508909B2
Application number: JP2020120954A
Authority: JP
Inventors: 耕徳横山
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2024-07-02
Anticipated expiration: 2040-07-14
Also published as: JP2022018020A

Description

本開示は、調整機構に関する。

従来、例えば光ファイバ、レーザダイオード、及びミラー等を含む光学部品の基準点を通過する光の進行方向を調整する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、ミラー等の光学素子とベースへの取付部とのオフセットを解消し、装置の設定時における光学素子の固定位置の割出しが不要、かつ設置時の調整工数の少なく、小型・安定性の高い光学素子ホルダが開示されている。

特開２０１３－１６１０５０号

従来の光学素子ホルダでは、例えば光学部品を保持する可動部材を２つの調整ネジにより回転させることで、光の進行方向が調整される。このとき、光が通過する光学部品の基準点の位置が変化する。このような基準点の位置ずれを補正するために、任意の位置調整機構によって、光学部品の基準点の位置を調整する必要があった。すなわち、従来技術では、光の進行方向の調整と光学部品の基準点の位置調整とが互いに独立していなかった。これにより、光の経路に関する調整が煩雑になるという問題があった。

本開示は、光の経路に関する調整が容易になる調整機構を提供することを目的とする。

幾つかの実施形態に係る調整機構は、光学部品の基準点を通過する光の進行方向を調整する調整機構であって、前記光学部品を保持し、第１軸回りに、及び前記第１軸に交差する第２軸回りに前記光学部品を回転させる可動部材と、前記可動部材を支持する固定部材と、を備え、前記基準点が前記第１軸と前記第２軸との交点に位置する。

これにより、光の経路に関する調整が容易になる。例えば、調整機構では、光学部品の基準点が第１軸と第２軸との交点に位置することで、可動部材によって第１軸回り及び第２軸回りに光学部品が回転したとしても、光学部品の基準点の位置は変化しない。したがって、従来技術のように基準点の位置ずれを補正する必要がない。調整機構では、光の進行方向の調整と光学部品の基準点の位置調整とは互いに独立している。調整機構では、光の進行方向の調整に伴って光学部品の基準点の位置調整を行う必要がなく、光の経路に関する調整が簡便になる。

一実施形態における調整機構では、前記可動部材は、前記光学部品を保持し、かつ前記第１軸回りに回転する第１可動ベースと、前記第１可動ベースを支持し、かつ前記第２軸回りに回転する第２可動ベースと、を有し、前記固定部材は、前記第２可動ベースを支持してもよい。

これにより、２つの異なる部材によって２つの軸回りの回転が実現可能である。例えば、第１可動ベースは、第１軸回りの回転以外の動きが制限された状態で第２可動ベースに連結されていることで、第１軸回りの動きを精度良く実現可能である。例えば、第２可動ベースは、第２軸回りの回転以外の動きが制限された状態で固定部材に連結されていることで、第２軸回りの動きを精度良く実現可能である。以上により、２つの軸回りの回転が精度良く実現可能である。

一実施形態における調整機構では、前記第１可動ベースと前記第２可動ベースとは、前記第１軸上に延在する第１シャフトに基づいて連結され、前記第２可動ベースと前記固定部材とは、前記第２軸上に延在する第２シャフトに基づいて連結されていてもよい。

これにより、第１可動ベースは、第１シャフトを含むシャフト構造に基づいて第１軸回りの回転を可能にする。同様に、第２可動ベースは、第２シャフトを含むシャフト構造に基づいて第２軸回りの回転を可能にする。以上により、調整機構は、シャフト構造に基づいて滑らかな回転の動きを実現可能である。

一実施形態における調整機構では、前記可動部材は、球面状に形成されている凸部を有し、前記固定部材は、前記凸部を受け入れる球面状の凹部を有し、前記交点は、前記凸部の球面を含む球体の中心に位置してもよい。

これにより、調整機構では、可動部材は、１つの部材によって簡易に構成される。このとき、可動部材が凸部を有し、固定部材が凹部を有することで、調整機構は、可動部材に関する簡易的な構成を有していても、２つの軸回りの回転を実現可能である。以上により、調整機構を構成する部材の数が低減し、製造コストが低減する。

一実施形態における調整機構では、前記第１軸と前記第２軸とは互いに直交してもよい。これにより、調整機構は、光学部品の基準点を通過する光の進行方向を、２つの直交する方向に調整可能である。したがって、光の経路に関する調整が容易になる。

一実施形態における調整機構では、前記基準点は、前記光学部品の出射端を含み、前記調整機構は、前記出射端から出射する光の出射方向を調整してもよい。これにより、調整機構は、光の出射方向の調整を、光学部品の出射端の位置調整と独立して行うことができる。したがって、光学部品の出射端から出射する光の経路に関する調整が容易になる。

本開示によれば、光の経路に関する調整が容易になる調整機構を提供可能である。

光学部品を保持した第１実施形態に係る調整機構を後方から見たときの外観斜視図である。図１の調整機構の背面図である。図１の調整機構の正面図である。図２のIV－IV矢線に沿った断面図である。図２のV－V矢線に沿った断面図である。光学部品を保持した第２実施形態に係る調整機構を後方から見たときの外観斜視図である。図６の調整機構の背面図である。図６の調整機構の正面図である。図７のIX－IX矢線に沿った断面図である。図７のX－X矢線に沿った断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本開示の一実施形態について詳細に説明する。以下の説明中の前後、左右、及び上下の方向は、図中の矢印の方向を基準とする。各矢印の方向は、図１乃至図５において、異なる図面同士で互いに整合している。各矢印の方向は、図６乃至図１０において、異なる図面同士で互いに整合している。

（第１実施形態）
図１は、光学部品２を保持した第１実施形態に係る調整機構１を後方から見たときの外観斜視図である。図２は、図１の調整機構１の背面図である。図３は、図１の調整機構１の正面図である。

調整機構１は、光学部品２の基準点Ｐを通過する光の進行方向を調整する。本明細書では、「光学部品２」は、例えば、光が出射する出射端を有する任意の部品を含む。例えば、光学部品２は、光ファイバ等の任意の光伝送路を含む。例えば、光学部品２は、レーザダイオード等の任意の発光素子を含む。以下では、一例として、光学部品２は光ファイバであるとして説明する。

本明細書では、「光学部品２の基準点Ｐ」は、例えば、光学部品２の出射端を含む。このとき、調整機構１は、光学部品２の出射端から出射する光の出射方向を調整する。

調整機構１は、後面側で光学部品２を保持した状態で、光学部品２の基準点Ｐとしての出射端を前面側で露出させる。光学部品２の内部を伝搬してきた光は、調整機構１により保持された光学部品２の基準点Ｐから光学部品２の外部へと出射する。

調整機構１は、大きな構成要素として、可動部材１１と、固定部材１２と、第１調整部１３と、第２調整部１４と、を有する。調整機構１は、全体的に矩形状となるように形成されている。

可動部材１１は、光学部品２を保持し、第１軸Ａ１回りに、及び第１軸Ａ１に交差する第２軸Ａ２回りに光学部品２を回転させる。本明細書において、「第１軸Ａ１」は、例えば、左右方向に平行であり、光学部品２の基準点Ｐを通る。本明細書において、「第２軸Ａ２」は、例えば、上下方向に平行であり、光学部品２の基準点Ｐを通る。一例として、第１軸Ａ１と第２軸Ａ２とは互いに直交する。

可動部材１１は、光学部品２を後面側で保持し、かつ第１軸Ａ１回りに回転する第１可動ベース１１１を有する。第１可動ベース１１１は、矩形状に形成されている。第１可動ベース１１１は、光学部品２が取り付けられる取付部１１１ａと、取付部１１１ａに取り付けられた光学部品２の出射端が前面側で露出するように形成されている開口部１１１ｂと、を有する。取付部１１１ａは、例えば、ＦＣコネクタ等の光ファイバ挿入口を含む。

第１可動ベース１１１は、後面側に形成されている取付部１１１ａに対して光学部品２が後面側から取り付けられることで、光学部品２を保持する。これにより、光学部品２の基準点Ｐの位置が固定されている。第１可動ベース１１１が光学部品２を保持した状態で第１軸Ａ１回りに回転することで、光学部品２は、第１軸Ａ１回りに回転する。これにより、光学部品２の基準点Ｐから出射する光の出射方向が上下に変化する。

可動部材１１は、第１可動ベース１１１を支持し、かつ第２軸Ａ２回りに回転する第２可動ベース１１２を有する。第２可動ベース１１２は、矩形の枠として形成され、枠内に位置する第１可動ベース１１１を上下左右方向から囲む。図２に示すとおり、第１可動ベース１１１と第２可動ベース１１２とは、第１軸Ａ１上に延在する一対の第１シャフト１５に基づいて連結されている。

第２可動ベース１１２は、一対の第１シャフト１５に基づいて第１可動ベース１１１を支持する。第２可動ベース１１２が第１可動ベース１１１を支持した状態で第２軸Ａ２回りに回転することで、第１可動ベース１１１に保持されている光学部品２は、第２軸Ａ２回りに回転する。これにより、光学部品２の基準点Ｐから出射する光の出射方向が左右に変化する。

固定部材１２は、可動部材１１を支持する。固定部材１２は、Ｕ字状の枠として形成され、枠内に位置する可動部材１１を上下左方向から囲む。図２に示すとおり、固定部材１２と第２可動ベース１１２とは、第２軸Ａ２上に延在する一対の第２シャフト１６に基づいて連結されている。

固定部材１２は、一対の第２シャフト１６に基づいて可動部材１１のうち第２可動ベース１１２を支持する。これにより、固定部材１２は、第１可動ベース１１１及び第２可動ベース１１２を含む可動部材１１を支持する。固定部材１２は、可動部材１１を支持した状態で固定されている。すなわち、固定部材１２は、可動部材１１が第１軸Ａ１回りに、及び第２軸Ａ２回りに回転してもその配置及び向きを一定に維持する。

第１調整部１３は、第２可動ベース１１２の後面に螺合されている第１調整ネジ１３１を有する。第１調整部１３は、第１調整ネジ１３１の周囲を前後方向の略全体にわたって囲むように配置されている第１ばね１３２を有する。第１調整部１３は、第１調整ネジ１３１及び第１ばね１３２と第１可動ベース１１１とを連結するＬ字状の第１連結部１３３を有する。

第２調整部１４は、固定部材１２の後面に螺合されている第２調整ネジ１４１を有する。第２調整部１４は、第２調整ネジ１４１の周囲を前後方向の略全体にわたって囲むように配置されている第２ばね１４２を有する。第２調整部１４は、第２調整ネジ１４１及び第２ばね１４２と第２可動ベース１１２とを連結するＬ字状の第２連結部１４３を有する。

図４は、図２のIV－IV矢線に沿った断面図である。

調整機構１は、可動部材１１の右端部に位置する第１付勢部１７を有する。第１付勢部１７は、引張ばね及びネジを含む。第１付勢部１７は、第２可動ベース１１２の右側面から第１可動ベース１１１の右端部にまで至る。第１可動ベース１１１は、第１付勢部１７により、第１軸Ａ１に沿って第２可動ベース１１２へと付勢されている。例えば、第１可動ベース１１１は、第１付勢部１７により、第２可動ベース１１２に向けて右方向に付勢されている。

第１可動ベース１１１は、第１調整部１３、第１シャフト１５、及び第１付勢部１７によって、第１軸Ａ１回りの回転以外の動きが制限された状態で、第２可動ベース１１２に連結されている。このとき、光学部品２の基準点Ｐは、第１軸Ａ１上に位置する。光学部品２の基準点Ｐ及び第１シャフト１５の両方が、第１軸Ａ１上に位置している。

第１調整部１３の第１調整ネジ１３１が押し込まれると、第１シャフト１５を軸として第１可動ベース１１１が上方へと回転する。より具体的には、第１可動ベース１１１において第１調整部１３と接続している部分が前方へと押し込まれ、第１可動ベース１１１の取付部１１１ａが第１シャフト１５を軸として上方へと回転する。これにより、光学部品２は、第１軸Ａ１回りに上方へと回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１１ａにより保持されている部分が第１軸Ａ１回りに上方へと回転する。すなわち、光学部品２は、後述の図５において、基準点Ｐを通り紙面に対して直交する第１軸Ａ１を中心として時計回りに回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１１ａにより保持されている部分が取付部１１１ａと共に第１軸Ａ１を中心として時計回りに回転する。このとき、光学部品２の基準点Ｐから出射する光の出射方向は、下方へと変化する。

逆に、第１調整部１３の第１調整ネジ１３１が緩められると、第１シャフト１５を軸として第１可動ベース１１１が下方へと回転する。より具体的には、第１可動ベース１１１において第１調整部１３と接続している部分が後方へと倒れ、第１可動ベース１１１の取付部１１１ａが第１シャフト１５を軸として下方へと回転する。これにより、光学部品２は、第１軸Ａ１回りに下方へと回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１１ａにより保持されている部分が第１軸Ａ１回りに下方へと回転する。すなわち、光学部品２は、後述の図５において、基準点Ｐを通り紙面に対して直交する第１軸Ａ１を中心として反時計回りに回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１１ａにより保持されている部分が取付部１１１ａと共に第１軸Ａ１を中心として反時計回りに回転する。このとき、光学部品２の基準点Ｐから出射する光の出射方向は、上方へと変化する。

図５は、図２のV－V矢線に沿った断面図である。

調整機構１は、可動部材１１及び固定部材１２の上端部に位置する第２付勢部１８を有する。第２付勢部１８は、引張ばね及びネジを含む。第２付勢部１８は、固定部材１２の上面から第２可動ベース１１２の上端部にまで至る。第２可動ベース１１２は、第２付勢部１８により、第２軸Ａ２に沿って固定部材１２へと付勢されている。例えば、第２可動ベース１１２は、第２付勢部１８により、固定部材１２に向けて上方向に付勢されている。

第２可動ベース１１２は、第２調整部１４、第２シャフト１６、及び第２付勢部１８によって、第２軸Ａ２回りの回転以外の動きが制限された状態で、固定部材１２に連結されている。このとき、光学部品２の基準点Ｐは、第２軸Ａ２上に位置する。光学部品２の基準点Ｐ及び第２シャフト１６の両方が、第２軸Ａ２上に位置している。

第２調整部１４の第２調整ネジ１４１が押し込まれると、第２シャフト１６を軸として第２可動ベース１１２が左方へと回転する。より具体的には、第２可動ベース１１２において第２調整部１４と接続している部分が前方へと押し込まれ、第１可動ベース１１１の取付部１１１ａが第２シャフト１６を軸として左方へと回転する。これにより、光学部品２は、第２軸Ａ２回りに左方へと回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１１ａにより保持されている部分が第２軸Ａ２回りに左方へと回転する。すなわち、光学部品２は、図４において、基準点Ｐを通り紙面に対して直交する第２軸Ａ２を中心として反時計回りに回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１１ａにより保持されている部分が取付部１１１ａと共に第２軸Ａ２を中心として反時計回りに回転する。このとき、光学部品２の基準点Ｐから出射する光の出射方向は、右方へと変化する。

逆に、第２調整部１４の第２調整ネジ１４１が緩められると、第２シャフト１６を軸として第２可動ベース１１２が右方へと回転する。より具体的には、第２可動ベース１１２において第２調整部１４と接続している部分が後方へと倒れ、第１可動ベース１１１の取付部１１１ａが第２シャフト１６を軸として右方へと回転する。これにより、光学部品２は、第２軸Ａ２回りに右方へと回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１１ａにより保持されている部分が第２軸Ａ２回りに右方へと回転する。すなわち、光学部品２は、図４において、基準点Ｐを通り紙面に対して直交する第２軸Ａ２を中心として時計回りに回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１１ａにより保持されている部分が取付部１１１ａと共に第２軸Ａ２を中心として時計回りに回転する。このとき、光学部品２の基準点Ｐから出射する光の出射方向は、左方へと変化する。

図４及び図５に示すとおり、光学部品２の基準点Ｐは、第１軸Ａ１と第２軸Ａ２との交点に位置する。光学部品２の基準点Ｐは、左右方向の両側から一対の第１シャフト１５によって挟まれ、第１シャフト１５の中心軸としての第１軸Ａ１上にある。加えて、光学部品２の基準点Ｐは、上下方向の両側から一対の第２シャフト１６によって挟まれ、第２シャフト１６の中心軸としての第２軸Ａ２上にある。

以上のような第１実施形態に係る調整機構１によれば、光の経路に関する調整が容易になる。例えば、調整機構１では、光学部品２の基準点Ｐが第１軸Ａ１と第２軸Ａ２との交点に位置することで、可動部材１１によって第１軸Ａ１回り及び第２軸Ａ２回りに光学部品２が回転したとしても、光学部品２の基準点Ｐの位置は変化しない。したがって、従来技術のように基準点の位置ずれを補正する必要がない。調整機構１では、光の進行方向の調整と光学部品２の基準点Ｐの位置調整とは互いに独立している。調整機構１では、光の進行方向の調整に伴って光学部品２の基準点Ｐの位置調整を行う必要がなく、光の経路に関する調整が簡便になる。

可動部材１１が、第１軸Ａ１回りに回転する第１可動ベース１１１と第２軸Ａ２回りに回転する第２可動ベース１１２とを有することで、２つの異なる部材によって２つの軸回りの回転が実現可能である。例えば、第１可動ベース１１１は、第１軸Ａ１回りの回転以外の動きが制限された状態で第２可動ベース１１２に連結されていることで、第１軸Ａ１回りの動きを精度良く実現可能である。例えば、第２可動ベース１１２は、第２軸Ａ２回りの回転以外の動きが制限された状態で固定部材１２に連結されていることで、第２軸Ａ２回りの動きを精度良く実現可能である。以上により、第１実施形態では、２つの軸回りの回転が精度良く実現可能である。

第１可動ベース１１１と第２可動ベース１１２とが、第１軸Ａ１上に延在する第１シャフト１５に基づいて連結されていることで、第１可動ベース１１１は、第１シャフト１５を含むシャフト構造に基づいて第１軸Ａ１回りの回転を可能にする。同様に、第２可動ベース１１２と固定部材１２とが、第２軸Ａ２上に延在する第２シャフト１６に基づいて連結されていることで、第２可動ベース１１２は、第２シャフト１６を含むシャフト構造に基づいて第２軸Ａ２回りの回転を可能にする。以上により、調整機構１は、シャフト構造に基づいて滑らかな回転の動きを実現可能である。

第１軸Ａ１と第２軸Ａ２とが互いに直交することで、調整機構１は、光学部品２の基準点Ｐを通過する光の進行方向を、２つの直交する方向に調整可能である。これにより、光の経路に関する調整が容易になる。

調整機構１は、光学部品２の出射端から出射する光の出射方向を調整することで、光の出射方向の調整を、光学部品２の出射端の位置調整と独立して行うことができる。これにより、光学部品２の出射端から出射する光の経路に関する調整が容易になる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る調整機構１は、可動部材１１が１つの可動ベースによって構成されている点で第１実施形態と相違する。以下では、第１実施形態と同様の構成部については同一の符号を付し、その説明を省略する。第１実施形態と異なる点について主に説明する。

図６は、光学部品２を保持した第２実施形態に係る調整機構１を後方から見たときの外観斜視図である。図７は、図６の調整機構１の背面図である。図８は、図６の調整機構１の正面図である。図９は、図７のIX－IX矢線に沿った断面図である。図１０は、図７のX－X矢線に沿った断面図である。

可動部材１１は、光学部品２を後面側で保持し、かつ第１軸Ａ１回り及び第２軸Ａ２回りに回転する。可動部材１１は、矩形状に形成されている。可動部材１１は、光学部品２が取り付けられる取付部１１ａと、取付部１１ａに取り付けられた光学部品２の出射端が前面側で露出するように形成されている開口部１１ｂと、を有する。取付部１１ａは、例えば、ＦＣコネクタ等の光ファイバ挿入口を含む。可動部材１１は、球面状に形成されている凸部１１ｃを有する。

固定部材１２は、可動部材１１を支持する。固定部材１２は、可動部材１１と同様に矩形状に形成されている。固定部材１２は、可動部材１１の凸部１１ｃを受け入れる球面状の凹部１２ａを有する。凹部１２ａの球面の半径は、可動部材１１の凸部１１ｃの球面の半径と同一か、又は凸部１１ｃの球面の半径よりも若干大きい。固定部材１２は、可動部材１１の取付部１１ａに取り付けられた光学部品２の出射端が前面側で露出するように形成されている開口部１２ｂを有する。

第１調整部１３は、可動部材１１の後面の上端において、可動部材１１及び固定部材１２に螺合されている第１調整ネジ１３１を有する。

第２調整部１４は、可動部材１１の後面の右端において、可動部材１１及び固定部材１２に螺合されている第２調整ネジ１４１を有する。

第１付勢部１７は、光学部品２に対して第１調整ネジ１３１と上下方向の反対側に位置する。第１付勢部１７は、押付ばね及びネジを含む。第１付勢部１７は、可動部材１１の後面から固定部材１２の内部にまで至る。

第２付勢部１８は、光学部品２に対して第２調整ネジ１４１と左右方向の反対側に位置する。第２付勢部１８は、押付ばね及びネジを含む。第２付勢部１８は、可動部材１１の後面から固定部材１２の内部にまで至る。

固定部材１２は、凹部１２ａが可動部材１１の凸部１１ｃを受け入れることで可動部材１１を支持する。固定部材１２は、可動部材１１を支持した状態で固定されている。すなわち、固定部材１２は、可動部材１１が第１軸Ａ１回りに、及び第２軸Ａ２回りに回転してもその配置及び向きを一定に維持する。このとき、固定部材１２と可動部材１１とは、第１付勢部１７及び第２付勢部１８のそれぞれに含まれる押付ばねにより、前後方向に沿って互いに付勢されている。

可動部材１１は、固定部材１２の凹部１２ａに受け入れられている凸部１１ｃ、第１調整部１３及び第２調整部１４、並びに第１付勢部１７及び第２付勢部１８によって、第１軸Ａ１回り及び第２軸Ａ２回りの回転以外の動きが制限された状態で、固定部材１２に連結されている。可動部材１１は、後面側に形成されている取付部１１ａに対して光学部品２が後面側から取り付けられることで、光学部品２を保持する。これにより、光学部品２の基準点Ｐの位置が固定されている。

このとき、光学部品２の基準点Ｐは、第１軸Ａ１と第２軸Ａ２との交点に位置する。また、第１軸Ａ１と第２軸Ａ２との交点は、凸部１１ｃの球面を含む球体の中心に位置する。すなわち、光学部品２の基準点Ｐと凸部１１ｃの球面を含む球体の中心とは、互いの位置が一致している。光学部品２の基準点Ｐとしての出射端は、可動部材１１の開口部１１ｂ及び固定部材１２の開口部１２ｂによって前面側で露出する。

可動部材１１が光学部品２を保持した状態で第１軸Ａ１回りに回転することで、光学部品２は、第１軸Ａ１回りに回転する。これにより、光学部品２の基準点Ｐから出射する光の出射方向が上下に変化する。

例えば、第１調整部１３の第１調整ネジ１３１が押し込まれると、固定部材１２の凹部１２ａの球面に沿って可動部材１１が上方へと回転する。より具体的には、可動部材１１において第１調整部１３と接続している部分が前方へと押し込まれ、可動部材１１の取付部１１ａが凹部１２ａの球面に沿って上方へと回転する。これにより、光学部品２は、第１軸Ａ１回りに上方へと回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１ａにより保持されている部分が第１軸Ａ１回りに上方へと回転する。すなわち、光学部品２は、図１０において、基準点Ｐを通り紙面に対して直交する第１軸Ａ１を中心として時計回りに回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１ａにより保持されている部分が取付部１１ａと共に第１軸Ａ１を中心として時計回りに回転する。このとき、光学部品２の基準点Ｐから出射する光の出射方向は、下方へと変化する。

逆に、第１調整部１３の第１調整ネジ１３１が緩められると、固定部材１２の凹部１２ａの球面に沿って可動部材１１が下方へと回転する。より具体的には、可動部材１１において第１調整部１３と接続している部分が後方へと倒れ、可動部材１１の取付部１１ａが凹部１２ａの球面に沿って下方へと回転する。これにより、光学部品２は、第１軸Ａ１回りに下方へと回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１ａにより保持されている部分が第１軸Ａ１回りに下方へと回転する。すなわち、光学部品２は、図１０において、基準点Ｐを通り紙面に対して直交する第１軸Ａ１を中心として反時計回りに回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１ａにより保持されている部分が取付部１１ａと共に第１軸Ａ１を中心として反時計回りに回転する。このとき、光学部品２の基準点Ｐから出射する光の出射方向は、上方へと変化する。

可動部材１１が光学部品２を保持した状態で第２軸Ａ２回りに回転することで、光学部品２は、第２軸Ａ２回りに回転する。これにより、光学部品２の基準点Ｐから出射する光の出射方向が左右に変化する。

例えば、第２調整部１４の第２調整ネジ１４１が押し込まれると、固定部材１２の凹部１２ａの球面に沿って可動部材１１が右方へと回転する。より具体的には、可動部材１１において第２調整部１４と接続している部分が前方へと押し込まれ、可動部材１１の取付部１１ａが凹部１２ａの球面に沿って右方へと回転する。これにより、光学部品２は、第２軸Ａ２回りに右方へと回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１ａにより保持されている部分が第２軸Ａ２回りに右方へと回転する。すなわち、光学部品２は、図９において、基準点Ｐを通り紙面に対して直交する第２軸Ａ２を中心として時計回りに回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１ａにより保持されている部分が取付部１１ａと共に第２軸Ａ２を中心として時計回りに回転する。このとき、光学部品２の基準点Ｐから出射する光の出射方向は、左方へと変化する。

逆に、第２調整部１４の第２調整ネジ１４１が緩められると、固定部材１２の凹部１２ａの球面に沿って可動部材１１が左方へと回転する。より具体的には、可動部材１１において第２調整部１４と接続している部分が後方へと倒れ、可動部材１１の取付部１１ａが凹部１２ａの球面に沿って左方へと回転する。これにより、光学部品２は、第２軸Ａ２回りに左方へと回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１ａにより保持されている部分が第２軸Ａ２回りに左方へと回転する。すなわち、光学部品２は、図９において、基準点Ｐを通り紙面に対して直交する第２軸Ａ２を中心として反時計回りに回転する。より具体的には、光学部品２において取付部１１ａにより保持されている部分が取付部１１ａと共に第２軸Ａ２を中心として反時計回りに回転する。このとき、光学部品２の基準点Ｐから出射する光の出射方向は、右方へと変化する。

以上のような第２実施形態に係る調整機構１によれば、第１実施形態と共通する構成によって第１実施形態と同様の効果を奏する。加えて、第２実施形態に係る調整機構１では、可動部材１１は、１つの部材によって簡易に構成される。このとき、可動部材１１が凸部１１ｃを有し、固定部材１２が凹部１２ａを有することで、第２実施形態に係る調整機構１は、可動部材１１に関する簡易的な構成を有していても、２つの軸回りの回転を実現可能である。以上により、第２実施形態では、調整機構１を構成する部材の数が低減し、製造コストが低減する。

本開示は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。したがって、先の記述は例示的であり、これに限定されない。開示の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるとする。

例えば、上述した各構成部の形状、配置、向き、及び個数は、上記の説明及び図面における図示の内容に限定されない。各構成部の形状、配置、向き、及び個数は、その機能を実現できるのであれば、任意に構成されてもよい。

上記第１実施形態では、第１可動ベース１１１と第２可動ベース１１２とは第１シャフト１５に基づいて連結され、第２可動ベース１１２と固定部材１２とは第２シャフト１６に基づいて連結されていると説明したが、これに限定されない。調整機構１は、第１軸Ａ１回りの第１可動ベース１１１の回転、及び第２軸Ａ２回りの第２可動ベース１１２の回転の両方を実現できる任意の回転構造を上記のシャフト構造に代えて有してもよい。

上記第１実施形態及び第２実施形態では、第１軸Ａ１と第２軸Ａ２とは互いに直交すると説明したが、これに限定されない。第１軸Ａ１と第２軸Ａ２とは、９０°以外の任意の角度で互いに交差してもよい。

例えば、第１実施形態及び第２実施形態に係る調整機構１に基づく光の進行方向の調整に加えて、光学部品２の基準点Ｐは、任意の位置調整機構に基づいて、第１軸Ａ１に平行な方向に位置調整されてもよい。同様に、光学部品２の基準点Ｐは、任意の位置調整機構に基づいて、第２軸Ａ２に平行な方向に位置調整されてもよい。同様に、光学部品２の基準点Ｐは、任意の位置調整機構に基づいて、光軸に平行な方向に位置調整されてもよい。同様に、光学部品２は、任意の回転調整機構に基づいて、光軸回りに回転調整されてもよい。

１調整機構
１１可動部材
１１１第１可動ベース
１１１ａ取付部
１１１ｂ開口部
１１２第２可動ベース
１１ａ取付部
１１ｂ開口部
１１ｃ凸部
１２固定部材
１２ａ凹部
１２ｂ開口部
１３第１調整部
１３１第１調整ネジ
１３２第１ばね
１３３第１連結部
１４第２調整部
１４１第２調整ネジ
１４２第２ばね
１４３第２連結部
１５第１シャフト
１６第２シャフト
１７第１付勢部
１８第２付勢部
２光学部品
Ａ１第１軸
Ａ２第２軸
Ｐ基準点

Claims

光学部品の基準点を通過する光の進行方向を調整する調整機構であって、
前記光学部品を保持し、第１軸回りに、及び前記第１軸に交差する第２軸回りに前記光学部品を回転させる可動部材と、
前記可動部材を支持する固定部材と、
第１調整部及び第２調整部と、
を備え、
前記可動部材は、
前記光学部品を保持し、かつ前記第１軸回りに回転する第１可動ベースと、
前記第１可動ベースを支持し、かつ前記第２軸回りに回転する第２可動ベースと、
を有し、
前記固定部材は、前記第２可動ベースを支持し、
前記第１可動ベースと前記第２可動ベースとは、前記第１軸上に延在する第１シャフトに基づいて連結され、
前記第２可動ベースと前記固定部材とは、前記第２軸上に延在する第２シャフトに基づいて連結され、
前記第１調整部は、前記第２可動ベースの後面に螺合されている第１調整ネジと、前記第１調整ネジと前記第１可動ベースとを連結する第１連結部を有し、
前記第２調整部は、前記固定部材の後面に螺合されている第２調整ネジと、前記第２調整ネジと前記第２可動ベースとを連結する第２連結部を有し、
前記基準点が前記第１軸と前記第２軸との交点に位置する、
調整機構。
前記固定部材は、Ｕ字状の枠として形成され、枠内に位置する前記可動部材を上下左方向から囲み、
前記第２可動ベースは、矩形の枠として形成され、枠内に位置する前記第１可動ベースを上下左右方向から囲む、
請求項１に記載の調整機構。
前記第１連結部は、前記第１調整ネジと前記第１可動ベースとを連結するＬ字状の部材であり、
前記第２連結部は、前記第２調整ネジと前記第２可動ベースとを連結するＬ字状の部材である、
請求項２に記載の調整機構。
前記第１軸と前記第２軸とは互いに直交する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の調整機構。
前記基準点は、前記光学部品の出射端を含み、
前記調整機構は、前記出射端から出射する光の出射方向を調整する、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の調整機構。