JPH03121340A - 精密位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば２本の光ファイバの光軸を合わせるた
めに用いられる精密位置決め装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、光通信の分野において２本の光ファイバの光軸を
合わせるための必要が生じており、このような場合に用
いるための精密位置決め装置が開発されている。この精
密位置決め装置は前記の光通信の分野のみではなく、さ
らに光学機器、生導体、超精密加工等の様々な分野に用
いられるようになっている。このような様々な分野での
要請に応じて、精密位置決め装置は分解能、位置決め精
度、再現性等の特性の点でさらに高い性能が要求される
ようになっている。そこで、このような要求に応じた精
密位置決め装置として、例えば第８図に示すようなもの
が提案されている（特開昭６３−１０６４５７号公報参
照）。

第８図において、板ばね１０１は基準プラットフォーム
１０２と、この基準プラットフォーム１０２に対して可
動可能な可動プラットフォーム１０３とからなっている
。可動プラットフォーム１０３は中央にステージ可動部
１０３ａと、周縁に可動部１０３ｂとを有している。板
ばね１０１に対してアーム１０４が垂直に配設されると
ともに、このアーム１０４は可動部１０３ｂに連結され
ており、またアーム１０４にはドライブシュー１０５と
ガイドシュー１０６とが一体的に取り付けられている。

ドライブシュー１０５のねじ部は、アーム１０４に遊挿
されている送りねじシャフト１０７と螺合し、この送り
ねじシャフト１０７はギアホイール１０８、ギアビニオ
ン１０９等の減速輸列を介してノブ１１０と連結してい
る。

アーム１０４はアンチローテーションパー１１１ａ、１
ｌｌｂによって押圧されており、このなめアーム１０４
に一体内取り付けられているドライブシュー１０５およ
びガイドシュー１０６は、アーム１０４に対して４５°
のガイド面を有するハーフＶガイドバー１１２に押圧さ
れ、さらに送りねじシャフト１０７にも押圧されている
。

ノブ１１０を回すと送りねじシャフト１０７は回転され
、ドライブシュー１０５を介してアーム１０４は送りね
じシャフト１０７の軸線方向へ摺動され、可動部１０３
ｂは矢印Ａ方向へ移動される。可動部１０３ｂが移動さ
れると、板ばね１０１はてこの原理による移動量縮小Ｒ
＃４を有しているので、この機構によってステージ可動
部１０３ａを０．０１μｍの分解能をもって、同じ矢印
Ａ方向へ移動させている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の精密位置決め装置にお
いては、送りねじシャフト１０７のねじ部１０７ａはこ
の円筒状のシャフトに別工程でねじ研削加工を施して形
成しているので、ねじ部１０７ａの中心はシャフトの中
心から面心してしまっていた。このようにねじ部１０７
ａが送りねじシャフト１０７に偏心して形成されると、
第９図に示すようにこのねじ部１０７ａと螺合するドラ
イブシュー１０５は送りねじシャフト１０７の回転に伴
ってねじ部１０７ａの面心により、ドライブシュー１０
５はガイド面１１２ａに沿ってストロークＳで揺動させ
られ、結果的にｘ、ｙ方向にストローク成分Ｓｘ、Ｓｙ
で揺動することになる。

ところで、第８図に示すようにガイドシュー１０６はハ
ーフＶガイド１１２に当接、固定されているために、ア
ーム１０４はガイドシュー１０６を中心に全体として、
前述したようなストローク成分ｓｙにより矢印Ｂ方向へ
も揺動されることになる。アーム１０４か矢印Ｂ方向へ
揺動すると、アーム１０４によって矢印六方向へ移動さ
れる可動部１０３ｂは、その移動において送りねじシャ
フト１０７の１回転ごとに進み遅れが生じることになる
。したがって、ノブ１１０の回転量に対して可動部１０
３ｂは矢印Ａ方向へ直線的に比例（リニアリティ）して
移動されなくなり、ひいてはステージ可動部１０３ａが
正確かつ精密に可動されなくなる。その結果、例えばこ
の装置を光通信の分野において用いて、２本の光ファイ
バの光軸を正確かつ精密に合わせようとしても合わせら
れなくなるという問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために、本発明にあっては、
可動部を所定方向へ移動させるアームと、このアームに
一体的に取り付けられたドライブシューおよび前記アー
ムの摺動をガイドするためのガイドシューと、前記ドラ
イブシューのねじ部と螺合し前記アームを摺動させる送
りねじシャフトと、前記ガイドシューおよびドライブシ
ューと当接するガイド面を有するガイドバーとを備えた
精密位置決め装置において、前記ガイド面を前記可動部
の所定方向への移動に影響を与えないように配置した構
成とするものである。

〔作　用〕

送りねじシャフトのねじ部は前記したように円筒状のシ
ャフトに別工程でねじ研削加工を施して形成しているの
で、どうしてもこのねじ部の中心はシャフトの中心から
１荷心してしまうことになる。

このため、送りねじシャフトのねじ部と螺合するドライ
ブシューは、送りねじシャフトの回転に伴って揺動させ
られる。ドライブシューか揺動させられるとアームが揺
動させられることになる。

しかし、前記揺動力に対してはガイドバーのガイド面が
垂直に抗して位置しているので、アームが揺動するのが
阻止されることになる。このな゛め、アームによって可
動部はその移動においいて送りねじシャフトの１回転ご
とに進み遅れが生じることはない、したがって、ノブの
回転量に対して可動部は所定方向へ直線的に比例して（
リニアリティ）移動され、ステージ可動部が正確かつ精
密に可動されることになる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。第１図ないし
第７図は本発明に係る精密位置決め装置の一実施例を示
す図である。

第１図において、符号１は板ばねであり、この板ばね１
は基準プラットフォーム２と、この基準プラットフォー
ム２に弾性ストリップ３を介して連結され、これに対し
て可動な可動プラットフォーム４とからなっている。可
動プラットフォーム４は中央にステージ可動部４ａと、
周縁に可動部４ｂとを有している。可動部４ｂを図中矢
印Ａ方向へ移動させると、板ばね１がてこの原理による
移動量縮小ａ構を有しているので、ステージ可動部４ａ
は０．０１μｍの分解能をもって同じ矢印Ａ方向へ移動
される。

板ばね１に対してアーム５が垂直に配設されているとと
もに、このアーム５は第２図にも示すように可動部４ｂ
に連結され、アーム５には支持部材６を介してドライブ
シュー７とガイドシュー８が一体的に取り付けられてい
る。ドライブシュー７は第３図に示すように周方向に部
分的に形成されたねじ部７ａと円筒部７ｂとを有してい
る。ガイドシュー８は第５図に示すように全周が円筒状
となっている。ドライブシュー７のねじ部７ａは送りね
じシャフト９のねじ部９ａと螺合している。

ドライブシュー７の円筒部７ｂとカイトシュー８はガイ
ドバー１０のガイド面１０ａと当接し、またこのガイド
シュー８は送りねじシャフト９の周壁面９ｂとも当接し
、前記ガイド面１０ａはアーム５に対して垂直に位置し
ている。アーム５は第４図に示すようにフレームブロッ
ク１１に収り付けられたアンチローテーションパー１２
ａ、１２ｂによって、圧縮スプリング１３を介して図中
左方向へ押圧されている。このためドライブシュー７と
ガイドシュー８は送りねじシャフト９に押圧され、ねじ
部７ａ、９ａのバックラッシをなくすようにしている。

また、第１図に示すように送りねじシャフト９にはギア
ホイール１３が固着され、ギアホイール１３には駆動軸
１４に固着されたギアビニオン１５が噛み合い、駆動軸
１４にはノブ１６とエンコーダ１７が固着されている。

なお、ノブ１６の代わりにモータにより送りねじシャフ
ト９が駆動されることもある。ノブ１６に加えられた回
転力は、ギアビニオン１５やギアホイール１３等の減速
輪列を介して、送りねじシャフト９に減速されて伝達さ
れるや送りねじシャフト９の端面はアキシャルスプリン
グ１８によって軸受２０に押圧され、送りねじシャフト
９のアキシャル方向のバックラッシをなくすようにして
いる。

ところで、送りねじシャフト９のねじ部９ａは前記した
ように円筒状のシャ°フトにねじ研削加工を施して形成
しているので、どうしてもこのねじ部９ａの中心はシャ
フトの中心から面心してしまうことになる。このため、
送りねじシャフト９のねじ部９ａと螺合するドライブ・
シュー７は、第６図に示すように送りねじシャフト９の
回転に伴ってストロークＳで揺動させられることになる
が、ガイドバー１０があるため、ドライブジュー７は送
りねじシャフト９の円周方向へストロークＳ。

で揺動させられ、その合成としてガイドバー１０に沿っ
てストローク成分Ｓｘの揺動をすることになり、Ｙ方向
には揺動しないのでアーム５が揺動するのが阻止される
ことになる。このため、アーム５によって可動部４ｂは
その移動において送りねじシャフト９の１回転ごとに進
み遅れが生じることがない、一方、ストローク成分Ｓｘ
の揺動は可動方向とは垂直の方向であり、精度には直接
的な影響をおよぼさない。したがって、ノブ１６の回転
量に対して可動部４ｂは矢印Ａ方向へ直線的に比例して
（リニアリティ）移動され、ステージ可動部４ａが正確
かつ精密に可動されることになる。その結果、例えばこ
の装置を光通信分野において用いると、２本の光ファイ
バの光軸は正確かつ精密に合わせることができる。

なお、ガイドバー１０のガイド面１０ａはアーム５に対
して垂直に位置させており、アーム５の揺動を阻止する
にはこの垂直が望ましい、しかし、アーム５に対する角
度を垂直ではなく、略垂直すなわち６０°〜１００°位
の範囲内であれば、従来の４５°よりアーム５は揺動が
小さくなり、可動部４ｂの揺動に対して影響が少なくな
る。

ところで、送りねじシャフト９の両端は第７図に示すよ
うにすべり軸受１つによって支持されている。ここで、
アーム５はアンチローテーション１＜−１２ａ、１２ｂ
によって圧縮スプリング１３を介して押圧され、さらに
ドライブシュー７とカイトシュー８も押圧されている。

従来も第１０図に示すようにドライブシュー１０５とガ
イドシュー１０６は押圧されているが、この押圧力をｆ
とすると、送りねじシャフト１０７を支持してところが
、本発明にあっては第７図に示ように、このため、ガイ
ドバー１０やアンチローテンションバー１２ａ、１２ｂ
等との牽擦による牽耗が低減するという効果もある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ガイドバーのガイ
ド面をアームに対して略垂直に位置させたので、このガ
イド面によってアームのヨーイングが阻止される。この
ため、アームによって可動部はその移動において送りね
じシャフトの１回転ごとに進み遅れを生じたりしない、
したがって、可動部は所定方向へ直線的に比例して移動
され（リニアリティが向上し）、ステージ可動部が正確
かつ精密に可動される。その結果、例えばこの装置を光
通信分野において用いると、２本の光ファイバの光軸を
正確かつ精密に合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明に係る精密位置決め装置の
一実施例を示す図であり、第１図はこの装置の全体斜視
図、第２図はこのアームの側面図、第３図、第４図、第
５図はそれぞれ第２図におけるＩ［［−Ｉ［轢断面図、
ＩＶ−ＩＶ線断面図、Ｖ−ｖ線断面図、第６図はドライ
ブシューにかかる変位を示した図、第７図はガイドバー
にかかる力を示した図である。第８図ないし第１０図は
従来の精密位置決め装置を示す図であり、第８図はこの
装置を示す全体斜視図、第９図はドライブシューにかか
る変位を示した図、第１０図はガイドバーにかかる力を
示した図である。 １・・・・・・板バネ　　２・・・・・・基準プラット
フォーム３・・・・・・弾性ストリップ ４・・・・・・可動プラットフォーム ４ｂ・・・・・・可動部　　　　５・・・・・・アーム
７・・・・・・ドライブシュー　８・・・・・・ガイド
シュー９・・・・・・送りネジシャフト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可動部を所定方向へ移動させるアームと、このアームに
   一体的に取り付けられたドライブシューおよび前記アー
   ムの摺動をガイドするためのガイドシューと、前記ドラ
   イブシューのねじ部と螺合し前記アームを摺動させる送
   りねじシャフトと、前記ガイドシューおよびドライブシ
   ューと当接するガイド面を有するガイドバーとを備えた
   精密位置決め装置において、前記ガイド面を前記可動部
   の所定方向への移動に影響を与えないように配置したこ
   とを特徴とする精密位置決め装置。