(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアに形成された溝状の凹所内にレールを配置するとともに、前記キャリアの一側に貫通して形成されているネジ孔に螺合されて前記凹所内に突出されている固定ネジのねじりトルクを前記レールの一側に与え、このねじりトルクで前記レールの他側に前記キャリアを圧接させて、前記キャリアを前記レールに固定するキャリアのクランプ装置において、
前記固定ネジと前記レールとの間に当て駒を配置し、前記固定ネジのねじりトルクを前記当て駒を介して前記レールの一側に与えるとともに、その最終ネジ込み位置で前記キャリアの外側面に近接配置されて、前記レールに対する前記キャリアの浮き上がりを抑えるための浮き上がり防止部を前記当て駒に設けたことを特徴とするキャリアのクランプ装置。
【請求項２】
前記固定ネジは、前記当て駒の浮き上がり防止部を貫通して、前記当て駒の脱落を防止した状態で取り付けられている請求項１に記載のキャリアのクランプ装置。
【請求項３】
前記レールと前記当て駒との当接面は、互いに当接されたときに、前記レールと前記キャリアの間に互いに圧接し合う方向の力が作用する傾斜面として形成されている請求項１または２に記載のキャリアのクランプ装置。
【請求項４】
前記レールの一側と前記キャリアの一側とは、翼部と係合溝とで係合されている請求項１または３に記載のキャリアのクランプ装置。
【請求項５】
請求項１に記載のキャリアのクランプ装置を有した原盤露光装置。
【請求項６】
キャリアに形成された溝状の凹所内にレールを配置し、前記キャリアの一側に貫通して形成されているネジ孔に螺合されて前記凹所内に突出されている固定ネジのねじりトルクを前記レールの一側に与え、このねじりトルクで前記レールの他側に前記キャリアを圧接させて、前記キャリアを前記レールに固定するキャリアのクランプ方法において、
前記凹所内に配置されて前記レールの一側に当接される第１の部材、該第１の部材と対向して設けられ前記キャリアの外面に配置される浮き上がり防止部材としての第２の部材、前記第１の部材と前記第２の部材との間を連結している第３の部材を一体に有した当て駒を用い、
前記固定ネジと前記レールとの間に前記当て駒を配置し、前記固定ネジのねじりトルクを前記当て駒の第１の部材を介して前記レールの一側に与えるとともに、前記固定ネジの最終ネジ込み位置で前記キャリアの外側面に前記当て駒の第２の部材を近接配置することにより、前記レールに対する前記キャリアの浮き上がりを抑えることを特徴とするキャリアのクランプ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば光ディスクの原盤を作成するための原盤露光装置において、その光学機能素子等が取り付けられているキャリアを光学ベンチ上で移動調整させ、その調整後の位置で固定するためのキャリアのクランプ機構（装置及び方法）等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクの原盤を作成するための原盤露光装置においては、その光学機能素子等が取り付けられているキャリアを光学ベンチのレール上で移動調整させ、その調整後の位置でキャリアをレールに固定してクランプする構造が採られている。
【０００３】
図３は、従来におけるクランプ機構の一例を示す概略縦断側面図である。図３において、符号１は図示せぬ装置本体等に固定される光学ベンチ（以下「レール１」と言う）、２はレール１上にスライド自在に取り付けられたキャリア、３はレール１にキャリア２を固定するための固定ネジであり、図示しないがキャリア２上には光学機能素子等が一体移動可能に取り付けられる。
【０００４】
さらに詳述すると、レール１は装置本体に固定されるベース部１ａと、このベース部１ａの一面より突出された本体部１ｂとを一体に有している。また、本体部１ｂの上下両側面には、先端側に進むに従って次第に外側へ向かう傾斜面２ａ，２ｂをそれぞれ有してなる断面略楔状をした係止用の翼部１ｃ，１ｄが一体に形成されており、さらに本体部１ｂの先端面は平面として形成されている。
【０００５】
一方、キャリア２の一面側には、レール１における本体部１ａの翼部１ｃ，１ｄが設けられている側を受け入れるのに十分な大きさの凹所４が形成されている。なお、この凹所４は両端が開口された溝状に形成されており、また凹所４内には翼部１ｃと対応した位置に、翼部１ｃが圧入係合される断面Ｖ字状をした係合溝５が形成されている。加えて、本体部１ａの翼部１ｄと対応しているキャリア２の他側面にはネジ孔６が形成されており、このネジ孔６に固定ネジ３のネジ部３ａがネジ込まれ、このネジ部３ａの先端がレール１の傾斜面２ａに当接可能となっている。
【０００６】
そして、この構造ではレール１にキャリア２を取り付ける場合、固定ネジ３のネジ部３ａが取り付けの邪魔とならない位置まで退避させておき、その後から凹所４内に本体部１ｂを挿入させ、かつ翼部１ｃを係合溝５内に係合させた状態にする。次いで、固定ネジ３をねじ込んで行くと、ネジ部３ａの先端がレール１の傾斜面２ａに当接される。また、さらに固定ネジ３をネジ込んで行くとキャリア２がレール１に対して図３中の矢印Ｆ方向の力を受け、翼部１ｃと係合溝５とを強く噛み合わせて、レール１にキャリア２をクランプすることができる。図３は、このクランプ状態を示している。
【０００７】
しかしながら、この構造では、強い保持力を得ようとして固定ネジ３を強くねじ込んで、大きなねじりトルクを与えると、ネジ部３ａの先端がレール１の斜面２ａに食い込んで傷を与えたり、またネジ部３ａの先端が傾斜面２ａ上を滑ってネジ孔６の部分にモーメント荷重がかかり、図４に示すようにネジ孔６の部分を変形あるいは破損してしまう問題がある。したがって、この構造では、各部材に損傷を与えない範囲のねじりトルクしか許容できないために保持力が弱く、また締め付けトルクも小さいために簡単に緩んでしまうと言う問題点があった。
【０００８】
そこで、この問題を解決する手段として、図５に示すような構造が従来より提案されている。図５において、図３と同一符号を付したものは図３と同一のものを示している。また、図５に示す構造は、図３に示した従来構造に当て駒７を付加した構造となっている。
【０００９】
さらに詳述すると、当て駒７は、凹所４内に配置されてレール１の傾斜面２ａに当接される板状をした第１の部材７ａと、この第１の部材７ａと対向して設けられキャリア２の外面側に配置される板状をした第２の部材７ｂと、第１の部材７ａと第２の部材７ｂとの間を連結している板状をした第３の部材７ｃとを一体に有して、断面略コ字状に形成されている。また、第２の部材７ｂには第１の部材７ａに向かって固定ネジ３が緩く貫通できる脱落防止用の孔８が形成されているとともに、第１の部材７ａの第２の部材７と対向している面には、固定ネジ３の先端が受け入れられて位置決めされる穴９が孔８と対応して形成されている。加えて、第１の部材７ａのレール１の傾斜面２ａと対向する面には、傾斜面２ａと密着当接可能な傾斜面１０が形成されている。
【００１０】
そして、この当て駒７は、凹所４内に第１の部材７ａを挿入させるとともに第２の部材７ｂをキャリア２の外側に配置し、かつキャリア２のネジ孔６に第２の部材７ｂの脱落防止用の孔８を対応させ、さらに脱落防止用の孔８を通して第２の部材７の外側から挿入された固定ネジ３をネジ孔６に螺合させることによって、固定ネジ３を介してキャリア２に取り付けられる。
【００１１】
また、この当て駒７を用いた構造において、レール１にキャリア２を取り付ける場合は、翼部１ｃを係合溝５に係合させてキャリア２の凹所４内にレール１を入れるのに邪魔とならない位置まで当て駒７を退避させておくことが出来る状態に固定ネジ３を戻しておく。そして、翼部１ｃを係合溝５に係合させて、キャリア２の凹所４内にレール１が入れられた状態にキャリア２が取り付けられたら、固定ネジ３をねじ込んで行く。すると、この固定ネジ３がねじ込まれて行くのに伴って、当て駒７も固定ネジ３に押されてレール１側に移動され、第１の部材７ａの傾斜面１０がレール１の傾斜面２ａに当接される。また、さらに固定ネジ３をネジ込んで行くと、キャリア２がレール１及び当て駒７に対して図５中の矢印Ｆ方向の力を受け、翼部１ｃと係合溝５とを強く噛み合わせるとともに、第１の部材７ａの傾斜面１０をレール１の傾斜面２ａに強く圧接させて、レール１にキャリア２をクランプすることができる。図５は、このクランプ状態を示している。
【００１２】
この構造では、キャリア２を固定ネジ３で固定する際に、レール１と固定ネジ３との間に配置された当て駒７によって、固定ネジ３の先端が直接レール１に当たらないようにしていて、より面積の広い当て駒７の接触面（傾斜面１０）で推力を伝達し、レール面の接触応力を緩和して傷等を与えにくくすることができるとともに、より大きなねじりトルクを与えることができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示した従来構造では、当て駒７の第１の部材７ａと第２の部材７ｂとの間が大きく離れていて、当て駒７を介して締め付けたときに、第２の部材７ｂとキャリア２との間に大きな隙間ｘが形成されている。
このため、より大きなねじりトルクを与えると、図６に示すように、当て駒７が固定ネジ３の推力により、レール１の傾斜面２ａを滑ってモーメントがかかり、ネジ孔６を変形してしまう問題があった。また、さらに大きなねじりトルクを与えると、当て駒７がベース部１ａの裏面に接触し、キャリア２におけるネジ孔６の周辺部分を外側に変形させて、キャリア２の全体を外側へ浮き上がらせてしまう。このため、キャリア２上に搭載されるレンズやミラー等の光学機能素子の位置精度に狂いが生じてしまう問題点があった。
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は固定ネジの締め付けトルクをレールとキャリアとの接触面に有効に作用させて、きわめて強固な保持力を得ることができる構造にしたキャリアのクランプ機構（装置及び方法）等を提供することにある。他の目的は、以下に説明する内容の中で順次明らかにして行く。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、請求項１の発明にあっては、キャリアに形成された溝状の凹所内にレールを配置するとともに、前記キャリアの一側に形成されているネジ孔に螺合されて前記凹所内に突出されている固定ネジのねじりトルクを前記レールの一側に与え、このねじりトルクで前記レールの他側に前記キャリアを圧接させて、前記キャリアを前記レールに固定するキャリアのクランプ装置において、前記固定ネジと前記レールとの間に当て駒を配置し、前記固定ネジのねじりトルクを前記当て駒を介して前記レールの一側に与えるとともに、その最終ネジ込み位置で前記キャリアの外側面に近接配置されて、前記レールに対する前記キャリアの浮き上がりを抑えるための浮き上がり防止部を前記当て駒に設けたことを特徴としている。
又、請求項６の発明は、キャリアに形成された溝状の凹所内にレールを配置し、前記キャリアの一側に貫通して形成されているネジ孔に螺合されて前記凹所内に突出されている固定ネジのねじりトルクを前記レールの一側に与え、このねじりトルクで前記レールの他側に前記キャリアを圧接させて、前記キャリアを前記レールに固定するキャリアのクランプ方法において、前記凹所内に配置されて前記レールの一側に当接される第１の部材、該第１の部材と対向して設けられ前記キャリアの外面に配置される浮き上がり防止部材としての第２の部材、前記第１の部材と前記第２の部材との間を連結している第３の部材を一体に有した当て駒を用い、前記固定ネジと前記レールとの間に前記当て駒を配置し、前記固定ネジのねじりトルクを前記当て駒の第１の部材を介して前記レールの一側に与えるとともに、前記固定ネジの最終ネジ込み位置で前記キャリアの外側面に前記当て駒の第２の部材を近接配置することにより、前記レールに対する前記キャリアの浮き上がりを抑えることを特徴としている。
【００１６】
【作用】
この構成によれば、当て駒の回転支点は、キャリアと浮き上がり防止部とが隣接して配置されている部分となるが、この部分ではキャリアと浮き上がり防止部との間が近接しているので、当て駒がレールと離れる方向に回転しようとした場合には、浮き上がり防止部がキャリアの外面に当接されて回転が抑えられる。したがって、固定ネジのねじりトルクは、概ね固定ネジの軸方向にしか加わらないので、固定ネジの締め付けトルクによる保持力が、レールとキャリアの全ての接触面に有効に伝達されて、きわめて強固な保持が可能となる。また、ネジ機構本来の強度限界までネジ部周辺が有害な変形や損傷を受けることがないので、最大限の締め付けトルクを付与することができ、さらに強固な保持が可能となる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例として示すクランプ機構（装置及び方法）の概略縦断側面図である。この実施例は図３乃至図６に示した従来構造の場合と同様に、光ディスクの原盤を作成するための原盤露光装置において、その光学機能素子等が取り付けられるキャリアをレールに取り付ける場合を一例としている。また、図１において図３乃至図６と同一符号を付したものは図３乃至図６と同一のものを示している。
【００１８】
そして、この構造では、大きくは図示せぬ装置本体等に固定される光学ベンチ１（以下「レール１」と言う）と、このレール１上にスライド自在に取り付けられたキャリア２と、レール１にキャリア２を固定するための固定ネジ３と、この固定ネジ３とレール１との間に介装された当て駒７とで構成されており、また図示しないがキャリア２上には光学機能素子等が一体移動可能に取り付けられる。
【００１９】
さらに詳述すると、レール１は装置本体に固定されるベース部１ａと、このベース部１ａの一面より突出された本体部１ｂとを一体に有している。また、本体部１ｂの上下両側面には、先端側に進むに従って次第に外側へ向かう傾斜面２ａ，２ｂをそれぞれ有してなる断面略楔状をした係止用の翼部１ｃ，１ｄが一体に形成されており、さらに本体部１ｂの先端面は平面として形成されている。
【００２０】
一方、キャリア２の一面側には、レール１における本体部１ｂの翼部１ｃ，１ｄが設けられている側を受け入れるのに十分な大きさの凹所４が形成されている。なお、この凹所４は両端が開口された溝状に形成されており、また凹所４内には翼部１ｃと対応した位置に、翼部１ｃが圧入係合される断面Ｖ字状をした係合溝５が形成されている。加えて、本体部１ｂの翼部１ｄと対応しているキャリア２の他側面にはネジ孔６が形成されており、このネジ孔６に固定ネジ３のネジ部３ａがネジ込まれ、このネジ部３ａの先端がレール１の傾斜面２ａに当接可能となっている。
【００２１】
当て駒７は、凹所４内に配置されてレール１の傾斜面２ａに当接される板状をした第１の部材７ａと、この第１の部材７ａと対向して設けられキャリア２の外面側に配置される板状をした浮き上がり防止部材としての第２の部材７ｂと、第１の部材７ａと第２の部材７ｂとの間を連結している板状をした第３の部材７ｃとを一体に有して、断面略コ字状に形成されている。また、第２の部材７ｂには第１の部材７ａに向かって固定ネジ３が緩く貫通できる脱落防止用の孔８が形成されているとともに、第１の部材７ａの第２の部材７と対向している面には、固定ネジ３の先端が受け入れられて位置決めされる穴９が孔８と対応して形成されている。加えて、第１の部材７ａのレール１の傾斜面２ａと対向する面には、傾斜面２ａと密着当接可能な傾斜面１０が形成されている。
【００２２】
そして、この当て駒７は、凹所４内に第１の部材７ａを挿入させるとともに第２の部材７ｂをキャリア２の外側に配置し、かつキャリア２のネジ孔６に第２の部材７ｂの脱落防止用の孔８を対応させ、さらに脱落防止用の孔８を通して第２の部材７の外側から挿入された固定ネジ３をネジ孔６に螺合させることによって、固定ネジ３を介してキャリア２に取り付けられる。
【００２３】
また、この構造において、レール１にキャリア２を取り付ける場合は、翼部１ｃを係合溝５に係合させて、キャリア２の凹所４内にレール１を入れるのに邪魔とならない位置まで当て駒７を退避させておくことが出来るように、固定ネジ３を戻しておく。そして、翼部１ｃを係合溝５に係合させて、キャリア２の凹所４内にレール１が入れられた状態にキャリア２が取り付けられたら、固定ネジ３をねじ込んで行く。すると、この固定ネジ３がねじ込まれて行くのに伴って、当て駒７も固定ネジ３に押されてレール１側に移動され、第１の部材７ａの傾斜面１０がレール１の傾斜面２ａに当接される。
また、さらに固定ネジ３をネジ込んで行くと、キャリア２がレール１及び当て駒７に対して図５と同様の矢印Ｆ方向の力を受け、翼部１ｃと係合溝５とを強く噛み合わせるとともに、第１の部材７ａの傾斜面１０をレール１の傾斜面２ａに強く圧接させて、レール１にキャリア２をクランプすることができ、この状態では空き上がり防止部材としての第２の部材７ｂとキャリア２との間が極めて接近した状態となる。図１は、このクランプ状態を示している。なお、第２の部材７ｂとキャリア２との間の隙間ｓは、組立時における各部材の寸法公差を加味して設けられ、理想的には零に極めて近い状態に設定される。ここで、完全に零として場合には、締結力が低下することになるので、多少の隙間ｓは必要である。
【００２４】
そして、さらに強い保持力を得ようとして、さらに大きなねじりトルクを固定ネジ３に与えると、図２に示すように、当て駒７が固定ネジ３の推力により、レール１の傾斜面２ａを滑るためモーメント荷重がかかり、ネジ孔６のガタ、または弾性変形の範囲内で、固定ネジ３が若干傾きながら前進するが、当て駒７の脱落防止用の孔８を有する第２の部材７ｂがキャリア２の外面に接触して隙間ｓがなくなり、当て駒７の回転が抑えられて、この当て駒７がレール１の傾斜面２ａを滑ることを規制する。このため、固定ネジ３のねじ推力は、レール１の傾斜面２ａを滑る方向の力とレール１の傾斜面２ａと当て駒７のレール接触面（傾斜面１０）とが当接された面の垂直方向の接触力として作用する回転力とに分散されてほぼ釣り合い、ネジ孔６の部分には概ね軸方向にだけしか力が加わらないため、キャリア２等に不要な変形を起こさせることがない。
【００２５】
したがって、本実施例の構造によれば、固定ネジ３のねじりトルクは、概ね固定ネジ３の軸方向にしか加わらないので、固定ネジ３の締め付けトルクによる保持力が、レール１とキャリア２の全ての接触面に有効に伝達され、きわめて強固な保持が可能となる。また、ネジ機構本来の強度限界までネジ部周辺が有害な変形や損傷を受けることがないので、最大限の締め付けトルクを付与することができ、さらに強固な保持が可能となり、外力、または外部振動等によって簡単に緩んでしまうこともなく、長期間安定した強い締結力による保持性能を発揮する。これにより、各光学素子の位置精度が向上し、光学系の品質を安定させることができる。さらに、この精度向上を、単純で、かつ簡単な機構構成と、容易な加工及び組立だけで実現できるので、極めて安価で高精度なクランプ機構が得られる。
加えて、キャリア２を固定ネジ３で固定する際に、レール１と固定ネジ３との間に配置された当て駒７により、固定ネジ３の先端が直接レール１に当たらないようにしていて、より面積の広い当て駒７の接触面（傾斜面１０）で推力を伝達し、レール面の接触応力を緩和しているので、傷等を与えにくく、より大きなねじりトルクを与えて保持することができる。
【００２６】
なお、上記実施例では、光ディスクの原盤を作成するための原盤露光装置に適用した場合について説明したが、この原盤露光装置に限ることなく、分光器や、干渉計、レーザー発振器、その他の光学系を有する測定装置、露光装置、実験装置においても同様にして適用できるものである。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、当て駒の回転支点は、キャリアと浮き上がり防止部材とが隣接して配置されている部分となるが、この部分ではキャリアと浮き上がり防止部材との間が近接しているので、当て駒がレールと離れる方向に回転しようとした場合には、浮き上がり防止部材がキャリアの外面に当接されて回転が抑えられる。
したがって、固定ネジのねじりトルクは、概ね固定ネジの軸方向にしか加わらないので、固定ネジの締め付けトルクによる保持力が、レールとキャリアの全ての接触面に有効に伝達されて、きわめて強固な保持が可能となる。
また、ネジ機構本来の強度限界までネジ部周辺が有害な変形や損傷を受けることがないので、最大限の締め付けトルクを付与することができ、さらに強固な保持が可能となる等の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例として示すクランプ機構の概略縦断側面図である。
【図２】クランプ力を強固に効かした状態で示す本発明の一実施例として示すクランプ機構の概略縦断側面図である。
【図３】従来機構の一例を示す概略縦断側面図である。
【図４】図４に示した従来機構の問題点を説明するための概略縦断側面図である。
【図５】従来機構の他の例を示す概略縦断側面図である。
【図６】図５に示した従来機構の問題点を説明するための概略縦断側面図である。
【符号の説明】
１  レール
２    キャリア
２ａ  傾斜面
２ｂ  傾斜面
３    固定ネジ
４    凹所
５    係合溝
６    ネジ孔
７    当て駒
７ａ  第１の部材
７ｂ  第２の部材（浮き上がり防止用部材）
７ｃ  第３の部材
８    貫通孔（脱落防止用孔）
９    位置決め用穴
１０    傾斜面
【図１】
0003595989.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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