(57)【要約】【課題】  光学素子の支持機構において、簡素な機構により、光学素子を高精度に支持するとともに光学素子の位置、姿勢を任意方向に調整できるようにする。【解決手段】  自由曲面ミラー１に互いに平行でない裏面１ｂ、側面１ｅ、側面１ｆを形成し、裏面１ｂの調整ねじ７ａ、７ｂ、７ｃを当接させ、側面１ｅに調整ねじ８ａ、８ｂを当接させ、側面１ｆに調整ねじ９を当接させて、押えバネ３、４、５、６により付勢することにより、自由曲面ミラー１を調整支持機構５０に保持する。そして、各調整ねじを適宜移動させることにより、自由曲面ミラー１の位置、姿勢を調整できるようにする。【選択図】      図１
2006201404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面上にない異なる３方向をそれぞれの法線方向とする支持面を有する光学素子と、
該光学素子を前記支持面のいずれかに当接して支持するための６つの支持部材と、
前記光学素子を前記支持部材に対してそれぞれ付勢する弾性部材と、
該弾性部材および前記支持部材を保持するための保持部材とを備え、
前記支持部材が前記保持部材に対してそれぞれ所定方向に移動可能に保持され、
前記支持面をそれぞれ異なる３方向ごとに、第１支持面、第２支持面、第３支持面と称するとき、
前記支持部材のうち３つが前記第１支持面に当接され、
前記支持部材のうち２つが前記第２支持面に当接され、
前記支持部材のうち１つが前記第３支持面に当接され、
前記支持部材が移動する所定方向が、それぞれ当接する前記支持面に交差する方向とされたことを特徴とする光学素子の支持機構。
【請求項２】
前記支持部材の移動を組み合わせることにより、前記光学素子が、互いに直交する３軸方向にそれぞれ沿う並進移動および前記３軸方向まわりのそれぞれの回転移動が可能となるように支持したことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の支持機構。
【請求項３】
前記光学素子の位置および角度姿勢を検出する位置姿勢検出センサと、
前記支持部材を前記それぞれの所定方向に移動する移動手段とを備え、
前記位置姿勢検出センサの検出出力に基づいて前記移動手段を制御して、前記光学素子の位置および角度姿勢を目標値に自動調整できるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子の支持機構。
【請求項４】
前記光学素子を一定方向に付勢する前記弾性部材が、前記一定方向に交差する方向に沿って付勢力を可変できるようにしたことを特徴とした請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子の支持機構。
【請求項５】
前記弾性部材が、前記一定方向に交差する方向を幅方向とし、該幅方向に複数のスリットが設けられた板バネからなることを特徴とする請求項４に記載の光学素子の支持機構。
【請求項６】
前記光学素子が、自由曲面ミラーであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光学素子の支持機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子の位置および角度を調整することができる光学素子の支持機構に関する。例えば、光アンテナ、光偏向器、光結合器などの光通信用装置や、光記録媒体（例えば、光磁気ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、光カードなど）に対して情報を記録および／再生する情報記録装置などに好適に用いることができる光学素子の支持機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば光通信用装置の光偏向器などでは、光を偏向したり集光したりするために反射鏡や集光レンズなどの光学素子を装置内に高精度に配置し、その位置・姿勢を保持する必要がある。そのため光学素子を支持機構に支持して固定するのが一般的である。そして、支持された光学素子の光学面が歪まないようにするために、光学素子を互いに異なる６箇所で点支持により拘束することが知られている。これは剛体の自由度が６であることに基づく。
例えば、特許文献１の従来の技術には、このような支持機構として、キネマティックマウントの一種であるケルビン・クランプが記載されている。この支持機構は、被支持部材から先端が球形の脚部が３箇所設けられ、そのうち１脚が台座上の三角錐穴を構成する３つの支持面に当接され、他の１脚が台座上のＶ字溝を構成する２つの支持面に当接され、さらに他の１脚が台座上の平面に当接されたものである。
また、特許文献１には、このケルビン・クランプの支持面に代えて軸間距離を可変できる２つの円柱部材により脚部を支持し、円柱部材の軸間を変えることにより、脚部の高さ方向の位置を可変して位置姿勢を調整するようにした支持機構が記載されている。
【特許文献１】特開平９−２１０２９３号公報（第２−５頁、図１、４、１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような従来の光学素子の支持機構には以下のような問題があった。
特許文献１の従来の技術に記載されたケルビン・クランプは固定支持機構なので、例えば光通信用装置などに用いる光学素子のように位置調整が必要となる支持機構に用いることができないという問題がある。また、脚部を被支持部材に設けるので、構造上あるいは製造上、脚部を設けにくい光学素子の支持には適さないという問題がある。
また、特許文献１に記載された他の技術では、脚部の支持面に代えて２つの円柱部材の組合せにより脚部の支持高さを可変して位置調整できるものの、３箇所の脚部の高さ方向を可変するので、調整は高さ方向の並進移動および２軸方向まわりの回転移動に限られるものである。したがって、平面ミラーや軸対称光学素子の調整には対応できるが、自由曲面を有する光学素子や偏心光学系を構成する光学素子などの場合には調整自由度が不足するという問題がある。また、脚部を被支持部材に設けなければならない点はケルビン・クランプと同様であり、構造上あるいは製造上、脚部を設けにくい光学素子の支持に適さないという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、光学素子を高精度に支持するとともに、光学素子の位置、姿勢を任意方向に調整できる簡素な光学素子の支持機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明の光学素子の支持機構は、同一平面上にない異なる３方向をそれぞれの法線方向とする支持面を有する光学素子と、該光学素子を前記支持面のいずれかに当接して支持するための６つの支持部材と、前記光学素子を前記支持部材に対してそれぞれ付勢する弾性部材と、該弾性部材および前記支持部材を保持するための保持部材とを備え、前記支持部材が前記保持部材に対してそれぞれ所定方向に移動可能に保持され、前記支持面をそれぞれ異なる３方向ごとに、第１支持面、第２支持面、第３支持面と称するとき、前記支持部材のうち３つが前記第１支持面に当接され、前記支持部材のうち２つが前記第２支持面に当接され、前記支持部材のうち１つが前記第３支持面に当接され、前記支持部材が移動する所定方向が、それぞれ当接する前記支持面に交差する方向とされた構成とする。
このような構成によれば、光学素子が弾性部材により６つの支持部材に対して付勢されて支持された状態で保持部材に保持される。
そして、光学素子の第１支持面に３つの支持部材が当接されることで、第１支持面の姿勢が決定される。また、第１支持面に交差する位置関係にある第２支持面に２つの支持部材が当接されて第１支持面の面内方向の１つと面内の回転角度が決定される。また、第１および第２支持面に交差する位置関係にある第３支持面に１つの支持部材が当接されて第２支持面の面内方向の位置が決定される。そのため、光学素子の６自由度がそれぞれ拘束され、光学素子が剛体と見なしうる状態で、位置、姿勢が固定される。そのため、光学素子が正確に位置決めされる。
そして、６つの支持部材が、それぞれ当接する支持面に交差する方向に移動可能に保持部材に支持されているので、これら支持部材を適宜移動することにより、保持部材に対する光学素子の位置、姿勢を６自由度すべてにわたって可変できる。
また、位置、姿勢の調整を６つの支持部材の移動により行うことができるので、簡素な機構とすることができる。
なお、異なる３方向をそれぞれ法線方向とする支持面は、それぞれの法線方向の支持面を、それに当接する支持部材の数に応じた複数としてもよい。
【０００６】
本発明の光学素子の支持機構では、前記支持部材の移動を組み合わせることにより、前記光学素子が、互いに直交する３軸方向にそれぞれ沿う並進移動および前記３軸方向まわりのそれぞれの回転移動が可能となるように支持した構成とすることが好ましい。
この場合、互いに直交する３軸方向にそれぞれ沿う並進移動および３軸方向まわりのそれぞれの回転移動が可能となるように支持するので、ＸＹＺ直角座標系における位置と、ＸＹＺ直角座標系のＸ、Ｙ、Ｚ各軸まわりの回転角度とにより光学素子の位置、姿勢を可変できるので、調整作業が容易となる。
【０００７】
また、本発明の光学素子の支持機構では、前記光学素子の位置および角度姿勢を検出する位置姿勢検出センサと、前記支持部材を前記それぞれの所定方向に移動する移動手段とを備え、前記位置姿勢検出センサの検出出力に基づいて前記移動手段を制御して、前記光学素子の位置および角度姿勢を目標値に自動調整できるようにした構成とすることが好ましい。
この場合、位置姿勢検出センサの検出出力に基づいて移動手段を制御して光学素子の位置および角度姿勢を目標値に自動調整できるので、光学素子の位置、姿勢を高精度かつ容易に調整できる。
【０００８】
また、本発明の光学素子の支持機構では、前記光学素子を一定方向に付勢する前記弾性部材が、前記一定方向に交差する方向に沿って付勢力が可変できるようにした構成とすることが好ましい。
この場合、弾性部材が、光学素子を一定方向に付勢する際、一定方向に交差する方向に沿って付勢力を可変できるので、光学素子が一定方向に交差する方向において傾斜角度を変えるような回転移動をしようとする場合でも、付勢力がその移動に合わせて可変できるので、一定方向への付勢を維持しつつそのような回転移動を許容することができる。したがって、並進移動および回転移動が混在した調整を行う場合でも、確実な付勢を行うことができるから、高精度な位置、姿勢の調整を行うことができる。
【０００９】
また、本発明の光学素子の支持機構のうち、弾性部材が一定方向に交差する方向に沿って付勢力を可変できるようにした構成では、前記弾性部材が、前記一定方向に交差する方向を幅方向とし、該幅方向に複数のスリットが設けられた板バネからなる構成とすることが好ましい。
この場合、弾性部材を、複数のスリットが設けられた板バネから構成するので、弾性部材を安価かつ簡素な構成とすることができる。
【００１０】
また、本発明の光学素子の支持機構では、前記光学素子が、自由曲面ミラーであることが好ましい。
この場合、自由曲面ミラーの３次元的な位置、姿勢を簡素かつコンパクトな機構で正確に調整して支持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光学素子の支持機構によれば、光学素子に設けられた３つの支持面を合計６つの支持部材で支持するので、光学素子が歪むことなく正確に位置決めされ、これら支持部材をそれぞれ１軸方向に移動することにより保持部材に対する光学素子の位置、姿勢を６自由度すべてにわたって可変できるから、簡素な機構により、光学素子を高精度に支持しその位置、姿勢を任意方向に調整できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下では、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る光学素子の支持機構について説明する。
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子の支持機構の概略構成について説明するための斜視説明図である。図１（ｂ）は、同じく図１（ａ）と反対方向から見た斜視説明図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子の支持機構の分解斜視図である。図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子について説明するための正面説明図および側面説明図である。図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性部材について説明するための斜視説明図である。図５（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る支持部材について説明するための側面説明図である。図５（ｂ）、（ｃ）は、同じく支持部材の変形例について説明するための側面説明図および斜視説明図である。
【００１３】
なお、以下では便宜上、方向を参照するために各図面共通のＸＹＺ直角座標系を用いる場合がある。この座標系は右手系であり、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の正方向に右ねじが進む回転方向を正として、それぞれの軸まわりの回転角をα、β、θと称する。
【００１４】
本実施形態の調整支持機構５０（光学素子の支持機構）は、例えば、反射ミラー、ハーフミラー、レンズ、プリズム、ＤＯＥ（Diffractive Optical Element、回折光学素子）、ホログラム素子などの位置、姿勢の調整を要する光学素子を所定位置、姿勢に調整し、その状態を保持するための機構である。以下では光学素子の一例として、自由曲面ミラー１を用いるとして説明する。
調整支持機構５０の概略構成は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ミラーホルダ２（保持部材）、自由曲面ミラー１（光学素子）、押えバネ３、４、５、６（弾性部材）、調整ねじ７ａ、７ｂ、７ｃ（支持部材）、調整ねじ８ａ、８ｂ（支持部材）、および調整ねじ９（支持部材）からなる。
【００１５】
ミラーホルダ２は、図１、２に示すように、ＺＸ平面に平行な固定面２ｎを有する固定部２Ａの上部（Ｙ軸正方向）にＸＹ平面に平行に延ばされた壁２ｂが形成されたＸ軸方向視略Ｌ字状の部材である。
固定部２Ａには、調整支持機構５０を装置に取り付けるための取付孔２ｊ、２ｊが厚さ方向に貫通して設けられている。
壁２ｂの外周には、Ｚ軸正方向から見て略矩形状に配置され、それぞれＺ軸正方向に延ばされた側壁２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆが形成されている。すなわち、壁２ｂ、側壁２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆは、Ｚ軸正方向に開口する函状の空間を形成している。この空間は、後述する自由曲面ミラー１を適宜の隙間を空けて納めることができる大きさとされる。
【００１６】
壁２ｂの略中央には、自由曲面ミラー１が取り付けられたときその裏面１ｂが露出可能な開口２ｋが形成され、その近傍に調整ねじ７ａ、７ｂ、７ｃをＺ軸方向（所定方向）に移動可能に保持するための３箇所のねじ穴２ｇが厚さ方向に貫通して形成されている（図２参照）。
ねじ穴２ｇ…は、例えば、１つが開口２ｋの上方側（Ｙ軸正方向）、他の２つが開口２ｋの下方側（Ｙ軸負方向）の左右（Ｘ軸方向）に配置され、それらを結ぶ仮想線が略正三角形をなす位置で壁２ｂに略直交するＺ軸方向に形成されている。
開口２ｋは、本実施形態では、例えば検知ビームを裏面１ｂに照射して、自由曲面ミラー１の位置姿勢検出を行えるように設けられたものである。その場合、検知ビームが入出射できる程度の大きさの矩形状に形成される。一方、例えば、光学素子として、例えばレンズなどの光透過性の光学素子を用いる場合には、光学素子の透過光を通過させるための開口として用いることもできる。
【００１７】
側壁２ｃ、２ｅは、それぞれＸ軸方向の負側、正側に配置されＹ軸方向に沿って互いに略平行に延ばされている。
側壁２ｃ、２ｅには、それぞれ固定ねじ穴２ｍ、２ｍが設けられ、押えバネ３、５をそれぞれねじ１２、１２で固定できるようになっている。
また側壁２ｅには、調整ねじ８ａ、８ｂをＸ軸方向（所定方向）に移動可能に保持するねじ穴２ｈ、２ｈが厚さ方向に貫通して設けられている
【００１８】
側壁２ｄ、２ｆは、それぞれＹ軸方向の負側、正側に配置されＹ軸方向に沿って互いに略平行に延ばされている。
側壁２ｃ、２ｅには、それぞれ固定ねじ穴２ｍ、２ｍが設けられ、押えバネ３、５をそれぞれねじ１２、１２で固定できるようになっている。
また側壁２ｆには、調整ねじ９をＹ軸方向（所定方向）に移動可能に保持するねじ穴２ｉが厚さ方向に貫通して設けられている
【００１９】
ミラーホルダ２は、自由曲面ミラー１を精度よく保持できる材質であれば、どのような材質でもよく、例えば金属、合成樹脂などを採用することができる。金属の場合、例えば、超ジュラルミンを切削加工するなどして製造することができる。
【００２０】
自由曲面ミラー１は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、略矩形状の平面からなる裏面１ｂ（第１支持面）を有するフランジ部１Ｂの表面側の中央部に、自由曲面形状の反射面１ａ（光学面）を有するミラー部１Ａが突出して設けられた反射光学素子である。
フランジ部１Ｂの側方の端部には、裏面１ｂと直交し、平面視（Ｚ軸方向視）の矩形の各辺をなす側面１ｃ、１ｄ、側面１ｅ（第２支持面）、側面１ｆ（第３支持面）が形成されている。フランジ部１Ｂの表面側には、側面１ｅ、１ｆに隣接して裏面１ｂと平行なフランジ上面１ｉ、１ｊが形成されるとともに、側面１ｃ、１ｄに隣接して矩形の稜線を面取りした形成した傾斜面である面取り部１ｇ、１ｈがそれぞれ設けられている。
【００２１】
フランジ上面１ｉ、１ｊは、押えバネ５、６によるＺ軸負方向への付勢力の受け面である。また、面取り部１ｇ（１ｈ）は、押えバネ３（４）によるＺ軸負方向およびＸ軸正方向（Ｙ軸正方向）への付勢力の受け面である（図３（ｂ）参照）。
【００２２】
そして、自由曲面ミラー１は、ミラーホルダ２の壁２ｂ、側壁２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆからなる函状空間に対して、裏面１ｂ、側面１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆがそれぞれ壁２ｂ、側壁２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆに対向する位置関係となるように収容される。
【００２３】
自由曲面ミラー１とミラーホルダ２との間の隙間は、位置姿勢調整に要する可動範囲に応じて設定する。例えば、フランジ部１Ｂの一辺の長さが５０ｍｍとし、例えばＸ軸方向の並進移動に１ｍｍ、θ回転移動に２°の可動範囲を設ける場合、側面１ｅと側壁２ｅとの間の隙間は、１ｍｍ＋５０ｍｍ×ｓｉｎ２°＝２．７５ｍｍ以上の隙間に設定する。
フランジ部１Ｂの厚さは、ミラーホルダ２へ保持する際に反射面１ａの変形が許容範囲となる程度の剛性を備えていればよいが、本実施形態では、保持時に側壁２ｃなどのＺ軸正方向側の端面より突出しないような厚さに設定されている。
【００２４】
反射面１ａは、必要に応じて回転非対称な自由曲面や対称性を有しない自由曲面など、３次元的な湾曲を有する自由曲面を採用できる。このような自由曲面を光学系の設計上の位置に配置するためには、自由曲面上の各点の位置を基準座標に対して一意に決まる位置に合わせる必要がある。そのため、３方向の並進移動と３軸まわりの回転移動とを組み合わせた６自由度の位置姿勢調整を行う必要がある。
調整の自由度が６より少ないと位置が不定となり、６より多いと調整時に移動が拘束され自由曲面ミラー１に変形が生じる。
【００２５】
自由曲面ミラー１は、反射面１ａが加工可能で、必要な寸法安定性と剛性とが得られる材質であれば、どのような材質でもよい。例えば、ガラス、合成樹脂、金属などを採用することができる。
例えば、光通信用装置などに用いる自由曲面ミラー１を合成樹脂で製造する場合、一例として日本ゼオン社製ＺＥＯＮＥＸ４８０Ｒ（商品名）などの成形品を切削加工してから、波長８００ｎｍ〜１６００ｎｍの光に対して高い反射率を有する例えば金コートなどの反射コーティングを施した構成を好適に採用することができる。
【００２６】
押えバネ３、４、５、６は、ミラーホルダ２の函状空間に納められた自由曲面ミラー１をそれぞれ面取り部１ｇ、１ｈ、フランジ上面１ｉ、１ｆにおいて押圧し、自由曲面ミラー１を支持部材に向けて付勢するための弾性部材である。
本実施形態では、図２に示すように、押えバネ５、６とは略同様の形状を有し、押えバネ３、４は同一形状を有する。
【００２７】
押えバネ６は、図４（ａ）に示すように、ねじ１２、１２を用いて固定するための取付孔６ｂ、６ｂを有する平板状の固定部６Ｂと、固定部６Ｂから固定部６Ｂの幅方向（Ｘ軸方向）の両端部で、それぞれ固定部６Ｂに対して側面視（Ｘ軸方向視）略直角方向に延ばされたそれぞれ幅Ｗのバネ部６Ａ、６Ａとからなる。固定部６Ｂの幅方向の中間部には、後述する調整ねじ９の取付スペースを設けるための切欠きが設けられている。
バネ部６Ａは、本実施形態の場合、側面視でＺ軸負方向に凸の湾曲を有する波形とされ、Ｚ軸方向に撓むことによりフランジ上面１ｊに押圧され、自由曲面ミラー１をＺ軸方向に付勢できるようになっている。そして、平面視（Ｚ軸方向視）で幅方向に沿って適宜ピッチ（例えば３ｍｍ間隔）で設けられたスリット６ａ…により櫛形状に分割された複数の（例えば４つの）板バネからなる。このため、バネ部６Ａは幅方向の複数の板バネが外力に応じてそれぞれ独立に撓むことができるようになっている。
【００２８】
押えバネ５は、図２に示すように、バネ部６Ａと同様のバネ部５Ａを備え、固定部６Ｂに代えて、その中間部の切欠きの代りに幅方向（図２のＹ軸方向）の両端部に、後述する調整ねじ８ａ、８ｂを通すための切欠きを設けた固定部５Ｂとからなる。
【００２９】
押えバネ３（４）は、図４（ｂ）に示すように、ねじ１２、１２を用いて固定するための取付孔４ｂ（３ｂ）、４ｂ（３ｂ）を有する平板状の固定部４Ｂ（３Ｂ）と、固定部４Ｂ（３Ｂ）から固定部４Ｂ（３Ｂ）の幅方向（Ｘ軸方向）の両端部で、それぞれ固定部４Ｂ（３Ｂ）に対して側面視（Ｘ軸方向視）でＺ軸負方向に凸となるように屈曲された幅Ｗのバネ部４Ａ（３Ａ）、４Ａ（３Ｂ）とからなる。
バネ部４Ａ（３Ａ）は、本実施形態の場合、凸部が面取り部１ｈ（１ｇ）に押圧されＺ軸方向に撓むことにより、面取り部１ｈ（１ｇ）の傾斜に応じて、自由曲面ミラー１をＺ軸方向負方向およびＹ軸正方向（Ｘ軸正方向）に付勢できるようになっている。
またバネ部４Ａ（３Ａ）は、Ｚ軸方向視では幅方向に沿って適宜ピッチ（例えば３ｍｍ間隔）で設けられたスリット４ａ（３ａ）…により櫛形状に分割された複数（例えば４つ）の板バネからなる。このため、バネ部４Ａ（３Ａ）は幅方向の複数の板バネが外力に応じてそれぞれ独立に撓むことができるようになっている。
【００３０】
押えバネ３、４、５、６は、例えば、ステンレス板、りん青銅板などのバネ性に優れた金属板をプレス加工して製造することができる。
【００３１】
調整ねじ７ａ、７ｂ、７ｃ、８ａ、８ｂ、９は、本実施形態の場合、図２に示すように、同一形状とされている。そこで、調整ねじ７ａの例により詳細形状を説明する。
調整ねじ７ａは、図５（ａ）に示すように、長手方向の先端に自由曲面ミラー１の裏面１ｂに当接して支持する当接部７０ａ、同じく中間部にねじ穴２ｇと螺合する雄ネジ部７０ｂ、同じく後端に調整ねじ７ａを軸方向まわりに回転させるためのねじ頭部７０ｃが形成された軸状のねじである。
【００３２】
当接部７０ａは、裏面１ｂに対してガタなく安定して当接するとともに、摺動抵抗が低減され摺動抵抗の方向性も発生しないように略点接触となる形状とすることが好ましい。本実施形態では、当接部７０ａを半球面としている。ただし、裏面１ｂの当接面の曲率より小さな曲率を有する曲面であれば、半球面に限定されない。
【００３３】
ねじ頭部７０ｃは、本実施形態では六角穴付き形状とし、例えばヘクスキーなどの工具・治具を用いて回転できる構成としている。ただし、調整ねじ７ａを軸方向まわりに回転させることができれば、どのような形状であってもよく、例えば、六角ボルト頭形状、十字穴付き形状などが好適に採用できる。
【００３４】
また、工具や治具を用いることなく手動回転できるようにするために、支持部材として、図５（ｃ）に示す調整ねじ１７などを採用してもよい。
調整ねじ１７は、調整ねじ７ａのねじ頭部７０ｃに代えて、雄ネジ部７０ｂに比べて大径を有する円板状の操作把持部１７ｃを備えるものである。操作把持部１７ｃの外周部には手動回転しやすいように滑り止めのためのローレットなどを形成しておくことが好ましい。
例えば、雄ネジ部７０ｂの直径が２ｍｍ、ねじピッチが０．４ｍｍに対して操作把持部１７ｃの直径を２０ｍｍとする。この場合、操作把持部１７ｃを周方向に２ｍｍ回転させると、回転角が２ｍｍ／（２０ｍｍ／２）＝０．２ｒａｄとなるから、当接部７０ａが螺進する量は、０．４ｍｍ×０．２／（２π）＝０．０１２７ｍｍとなり、手動回転であっても、微調整が容易となる。例えば、操作把持部１７ｃの直径を倍にすれば、螺進量は半分の約０．００６ｍｍとなるので、粗微調の程度を適宜に設定することができる。
【００３５】
この場合、図５（ｂ）に示すように、ミラーホルダ２のホルダ部２Ｂと操作把持部１７ｃとの間に、ねじ部１７ｂに外挿されたコイルバネ１０を配置し、ホルダ部２Ｂに対して調整ねじ１７を操作把持部１７ｃ側（図示矢印方向）に付勢できるようにすることが好ましい。このようにすれば、ねじ部１７ｂがねじ穴２ｇに対して軸方向に付勢されるからねじ嵌合の軸方向のガタが解消され、ミラーホルダ２に対する当接部７０ａの位置がより安定し、高精度な調整を行うことができるという利点がある。
【００３６】
次に調整支持機構５０の作用について説明する。
図６（ａ）、（ｂ）は、調整支持機構５０の作用について説明するための正面視および平面視の模式的な動作説明図である。
調整支持機構５０は、組立状態で図１（ａ）に示すように、ミラーホルダ２の壁２ｂ、側壁２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆで形成される函状空間内に自由曲面ミラー１のフランジ部１Ｂが配置され、フランジ上面１ｊ、１ｉが押えバネ６、５によりＺ軸負方向に付勢され、面取り部１ｇ、１ｈ（図３（ａ）参照）がそれぞれ、押えバネ３、４によりＺ軸負方向、およびＸ軸正方向、Ｙ軸正方向に付勢される。
そのため、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、自由曲面ミラー１の裏面１ｂが調整ねじ７ａ、７ｂ、７ｃに対して押圧されることによりそれぞれ当接部７０ａに当接しそれらにより３点支持される。また、側面１ｅが調整ねじ８ａ、８ｂに対して押圧されることによりそれぞれ当接部７０ａに当接しそれらにより２点支持される。また側面１ｆが調整ねじ９に対して押圧されることにより当接部７０ａに当接し１点支持される。
したがって、自由曲面ミラー１は、Ｚ軸方向に３点支持され、Ｘ軸方向に２点支持され、Ｙ軸方向に１点支持されることにより、６点支持されるので、剛体の６自由度がすべて拘束された状態でミラーホルダ２に保持される。
【００３７】
このため、各調整ねじをそれぞれ独立に移動することにより、自由曲面ミラー１の位置、姿勢が一意的に決まる。そして、１つの調整ねじ（例えば調整ねじ８ａ）を移動すると、それが当接する支持面（例えば側面１ｅ）が所定方向（例えばＸ軸負方向）に移動する。その際、弾性部材により自由曲面ミラー１がそれぞれの調整ねじに対して付勢されているので、各調整ねじの当接部７０ａと各支持面とは当接した状態で摺動移動可能に保持されている。
各支持面は他の調整ねじ（例えば調整ねじ７ａ、７ｂ、７ｃ、８ｂ、９）に点接触しながらそれぞれの調整ねじの移動方向と交差する方向に移動する。例えば、図６（ａ）に示すように、調整ねじ７ａ、７ｂ、７ｃで決定される平面内で自由曲面ミラー１がθ＝θ０の回転移動を行うことなどが可能となる。
【００３８】
つまり、自由曲面ミラー１は、調整ねじ７ａ、７ｂ、７ｃを同方向に同距離だけ移動させることにより、Ｚ軸方向の並進移動が可能となり、調整ねじ８ａ、８ｂを同方向に同距離だけ移動させることにより、Ｘ軸方向の並進移動が可能となり、調整ねじ９を移動させることによりＹ軸方向の並進移動が可能となる。
また、自由曲面ミラー１は、図６（ｂ）に示すように、調整ねじ７ａの位置を固定し、調整ねじ７ｂ、７ｃをそれぞれ反対方向に同距離だけ移動することにより、例えばβ＝β０のようなＹ軸まわりの回転移動が可能となる。また、調整ねじ８ａ、８ｂをそれぞれ反対方向に同距離だけ移動することによりＺ軸まわりの回転移動が可能となる。また、調整ねじ７ｂ、７ｃを同方向に同距離だけ移動し、調整ねじ７ａをそれらと反対方向に同距離だけ移動することにより、Ｘ軸まわりの回転移動が可能となる。
そして、これらを適宜組み合わせることにより、それぞれの可動範囲内で、任意方向への並進移動と回転移動とを同時に実現することができる。
【００３９】
フランジ部１Ｂは、光学面である反射面１ａの外周側に、反射面１ａと段差をなして十分な剛性を有するように設けられるので、弾性部材からの付勢力が、フランジ上面１ｉ、１ｊ、面取り部１ｇ、１ｈにそれぞれ分布荷重として加わる。したがって比較的大きな付勢力が点荷重として加わることがないため、付勢力による反射面１ａの変形を防止できる。また、自由曲面ミラー１の位置が移動しても付勢力の作用点は、全体として変わらないから、バランスよく付勢することが可能となる。
また本実施形態では、各押えバネにスリット３ａ、４ａ、５ａ、６ａが設けられているため、付勢力の方向と交差する方向に付勢力を可変できる。そのため、自由曲面ミラー１の回転移動が容易となり、かつ確実な付勢を行うことができるという利点がある。
【００４０】
なお、付勢力は、自由曲面ミラー１の変形が許容範囲内であれば、集中荷重に近いものとして与えてもよい。その場合、フランジ部１Ｂの変形を抑制するために調整ねじ７ａ、７ｂ、７ｃに対してフランジ部１Ｂを挟んで当接部７０ａ…に略対向する位置に付勢力を加えることができるように、弾性部材、支持部材の位置を配置することが好ましい。
このような集中荷重に近い付勢力を加える弾性部材としては、例えばコイルバネ、ワイヤースプリングなどが採用できる。また合成ゴム、エラストマーなどを適宜形状に成形した部材なども採用できる。
【００４１】
このように本実施形態によれば、光学素子の位置姿勢を任意方向に調整することができ、例えば自由曲面を有する光学素子などの支持機構として好適である。
その調整・支持の際、光学素子に移動を妨げる拘束が発生しないので、光学素子の光学面を歪むことがなく、高精度に支持することができる。
また、このような支持機構は、支持部材として６本の調整ねじ、弾性部材として３つの押えバネを用いて簡素かつ安価に構成することができるという利点がある。
【００４２】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る光学素子の支持機構について説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態に係る光学素子の支持機構の概略構成について説明するための斜視説明図である。図８は、本発明の第２の実施形態に係る光学素子の支持機構の移動手段の概略構成について説明するための軸方向の断面説明図である。図９は、本発明の第２の実施形態に係る光学素子の支持機構に用いる位置姿勢検出センサの概略構成を説明するための図７のＡ−Ａ断面図および検出動作について説明するための動作説明図である。図１０は、本発明の第２の実施形態に係る光学素子の支持機構の位置姿勢調整制御手段の概略構成を説明するための機能ブロック図である。
【００４３】
本実施形態の調整支持機構５１（光学素子の支持機構）は、光学素子の位置および角度姿勢を検出する位置姿勢検出センサと、光学素子を移動可能に支持する支持部材の移動手段とを備え、光学素子の位置および角度姿勢を自動調整可能としたものである。
調整支持機構５１の概略構成は、図７に示すように、第１の実施形態の調整支持機構５０のミラーホルダ２に代えて、ミラーホルダ２０を備え、調整ねじ７ａ、７ｂ、７ｃ、８ａ、８ｂ、９に代えて、調整ピン２８（支持部材）を有するアクチュエータ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ａ、２２ｂ、２３（移動手段）を備え、それらに加えて位置姿勢検出センサ２４、２５、２６、および図７に図示しない自動調整制御手段１００（図１０参照）を備えたものである。
以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４４】
ミラーホルダ２０は、ＺＸ平面に平行な固定面２ｎを有する固定部２０Ａの上部（Ｙ軸正方向）にＸＹ平面に平行に延ばされた壁２０ｂが形成され、壁２０ｂと対向してセンサ取付部２０Ｅが設けられた部材である。
固定部２０Ａには、調整支持機構５１を装置に取り付けるための取付孔２ｊが厚さ方向に貫通して設けられている。
壁２０ｂの外周には、ミラーホルダ２の側壁２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆと略同様の側壁２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆが形成されている。すなわち、壁２０ｂ、側壁２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆは、Ｚ軸正方向に開口する函状の空間を形成している。この空間は、自由曲面ミラー１を第１の実施形態と同様の隙間を空けて納めることができる大きさとされる。
また、側壁２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆには、裏面側となるため全部は図示されていないが、固定部２Ａと同様に押えバネ３、４、５、６が、ねじ１２…により取り付けられている。
【００４５】
固定部２Ａと異なる点として、固定部２０Ａでは、ねじ穴２ｇ、２ｉ、２ｈに代えて、同様の位置に調整ピン２８が貫通できる貫通孔２９…が設けられている。
また、側壁２０ｃ、２０ｆの長手方向の略中央部には、それぞれ側面１ｃ、側面１ｆが見える位置に、開口２０ｑ、２０ｐが設けられている。
そして、開口２０ｑ（２０ｐ）の近傍には、側壁２０ｃ（２０ｆ）からＸ軸視（Ｚ軸視）で逆Ｌ字状とされたセンサ取付部２０Ｃ（２０Ｄ）が、Ｙ軸正方向（Ｘ軸負方向）から見て開口２０ｑ（２０ｐ）を覆うように設けられている。開口２０ｑ（２０ｐ）とそれを多うセンサ取付部２０Ｃ（２０Ｄ）との間、Ｙ軸方向（Ｘ軸方向）に一定距離だけ離間されている。
また、壁２０ｂには、開口２ｋに代えて、開口２０ｋが設けられている。
【００４６】
本実施形態の場合、自由曲面ミラー１は、少なくとも開口２０ｋ、２０ｑ、２０ｐにより露出される部分の裏面１ｂ、側面１ｃ、１ｆは、鏡面が形成されているものとする。
そして、開口２０ｋ、２０ｑ、２０ｐは、斜め方向から所定径の光ビームを入射したとき、裏面１ｂ、側面１ｃ、１ｆ上のスポットおよびその反射光がけられることのないような大きさ・形状とされている。
【００４７】
また、貫通孔２９…の軸上には、それぞれ、アクチュエータ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ａ、２２ｂ、２３が設けられている。
アクチュエータ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは壁２ｂ上に、アクチュエータ２２ａ、２２ｂは側壁２０ｅ上に、アクチュエータ２３は側壁２０ｆ上にそれぞれ設けられている。
【００４８】
これらアクチュエータは、図８に示すように、調整ピン２８（支持部材）と駆動部２７とからなる共通の構成を有している。
調整ピン２８は、先端に当接部７０ａを備えた軸状部材であり、駆動部２７により軸方向に進退可能とされている。
駆動部２７は、自動調整制御手段１００の制御信号により調整ピン２８を取付面である壁２０ｂ、側壁２０ｅ、２０ｆに直交する方向に進退させることができる機構である。
例えば、駆動部２７としてステッピングモータなど定角回転駆動機構を採用する場合、調整ピン２８として軸部に雄ネジを形成し、駆動部２７側に雌ねじを形成し、調整ピン２８を回転駆動することにより進退させる機構を構成することができる。
また例えば、駆動部２７として、リニアモータなどの直動機構を採用する場合、調整ピン２８としては、リニアモータの可動部に接合されたピン部材としてもよいし、調整ピン２８自体を例えば着磁された棒部材などとして、リニアモータの可動部を形成する構成としてもよい。
【００４９】
位置姿勢検出センサ２４、２５、２６は、図９（ａ）に示すように、所定径に整形された検知ビーム３２を、それぞれ鏡面が形成された自由曲面ミラー１の側面１ｆ、１ｃ、裏面１ｂに向けて投射するビーム光源３１と、各鏡面で反射される検知ビーム３２のスポット形状を撮像する２次元撮像素子としてのＣＣＤ３０とからなる。
本実施形態では、ビーム光源３１から投射される検知ビーム３２は、断面が円形の平行ビームとされる。例えば半導体レーザにより発生させたレーザ光束をコリメートレンズで平行光束とする構成が採用できる。
ＣＣＤ３０は、その撮像面３０ａの位置、姿勢が、各鏡面が位置決めの基準位置にあるとき各鏡面からそれぞれ適宜の所定距離だけ離間された位置にあり、各鏡面により反射される検知ビーム３２の光軸に直交する姿勢となるように配置されている。
【００５０】
自動調整制御手段１００は、図１０に示すように、画像処理部１０１、位置検出部１０２、移動量演算部１０３、および駆動制御部１０４により構成されている。
画像処理部１０１は、位置姿勢検出センサ２４、２５、２６の各ＣＣＤ３０に接続され、各ＣＣＤ３０から送られる画像信号を位置検出演算を行えるように画像処理するためのものである。例えば、各ＣＣＤ３０で撮像された画像信号を二値化し、エッジ部の平滑化などの整形処理を行うものである。
位置検出部１０２は、画像処理部１０１により画像処理されたスポットの画像信号から、スポットの中心位置とスポットの外形状を算出するためのものである。スポットの中心位置は、例えば画像信号の重心を演算することにより算出される。また、スポットの外形状は、例えば外形線のデータをエッジ抽出処理により抽出し、そのデータを楕円の曲線当てはめを行うことにより算出される。例えば楕円の主軸方向、長径、短径などが算出される。
【００５１】
移動量演算部１０３は、位置検出部１０２により算出されたスポットの中心位置、スポットの外形状から、鏡面の並進移動量と回転移動量を算出するためのものである。
本実施形態では、検知ビーム３２が断面円形の平行光束とされているので、鏡面が基準位置にある場合、検知ビーム３２は、中心が撮像面３０ａ上で位置Ｐ０となる円形のスポット３２Ａを形成する（図９（ｂ）、（ｃ）参照）。
そして、図９（ａ）に面Ｓ１で示すように、自由曲面ミラー１が位置姿勢検出センサ２５に対して基準位置から平行移動する場合、撮像面３０ａ上では、図９（ｂ）に示すように、スポット３２Ａと同様の円形で、中心位置が位置Ｐ１に移動したスポット３２Ｂが形成される。
また、図９（ａ）に面Ｓ２で示すように、自由曲面ミラー１が位置姿勢検出センサ２５に対して基準位置から回転移動する場合、撮像面３０ａが反射光の光軸に対して傾斜するために、図９（ｃ）に示すように、スポット形状が楕円となり、中心位置がＰ２に移動したスポット３２Ｃが形成される。
【００５２】
このように、スポットの楕円の度合は鏡面の基準位置に対する傾斜角度に対応し、中心位置の移動量は鏡面の並進移動量および傾斜角度に対応する。そのため、それらの量を検出すれば、鏡面に対するＣＣＤ３０の距離および検知ビーム３２の投射角度に基づいて、鏡面の基準位置に対する傾斜角度および並進移動量が算出できる。
【００５３】
上記では、簡単のため、１軸方向の並進移動と回転移動の場合について説明したが、一般的な並進移動、回転移動においても同様である。
すなわち、移動量演算部１０３により、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の並進移動量と、Ｘ軸まわり、Ｙ軸まわり、Ｚ軸まわりの回転移動量とからなる６つの移動量が算出される。
例えば、３軸方向の複合的な移動ではスポットの楕円の主軸方向の回転角度や楕円の短径、長径の絶対値の変化を検出することにより、各移動成分が正確に算出される。
ただし本実施形態では、位置姿勢検出センサ２４、２５、２６がそれぞれ互いに直交する３つの鏡面に対して設けられているので、それぞれの移動量が微小の場合は、他の移動による影響はより高次の微小量となって無視することができる。そのため位置姿勢検出センサに対して上記の説明の演算を行うのみでも十分である。
【００５４】
駆動制御部１０４は、移動量演算部１０３により算出された各鏡面の基準位置からの６つの移動量に基づいて、アクチュエータ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ａ、２２ｂ、２３のそれぞれの駆動量を算出し、それに応じた制御信号を生成するためのものである。
駆動量の目標値は、基準位置そのものであってもよいし、基準位置と異なる調整目標位置、姿勢であってもよい。また、これらの目標値は、調整支持機構５１が設置される装置から自動調整制御手段１００に入力することにより可変されるものであってもよい。
【００５５】
６つの移動量と各アクチュエータの駆動量との間には、例えば各アクチュエータの支持位置に応じて６元連立方程式で表される一定の関係が成り立つから、それを解くことにより、各アクチュエータの駆動量が同時に求めることができる。そのため、必要な調整移動量に基づいて、各アクチュエータを同時に駆動して、自由曲面ミラー１の位置、姿勢を調整することができる。
これらの調整は、必要であれば、適宜間隔でサンプリングして位置姿勢検出を行い、目標値に対するずれ量が許容値以下となるように、常時、位置姿勢調整を行うようにしてもよい。
【００５６】
本実施形態の調整支持機構５１によれば、自由曲面ミラー１をミラーホルダ２０に組み込んだ状態で、位置姿勢検出センサ２４、２５，２６から検知ビーム３２を、それぞれ側面１ｆ、裏面１ｂ、側面１ｃに投射し、その反射光をそれぞれのＣＣＤ３０により撮像し、その画像信号を、自動調整制御手段１００に送出することにより、基準位置からのずれ量が検出される。そして、そのずれ量に応じて、アクチュエータ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ａ、２２ｂ、２３が駆動されることにより、自由曲面ミラー１の位置、姿勢が目標値に向けて自動的に調整される。
したがって、６自由度の調整を容易かつ迅速に行うことができる。
また調整支持機構５１は、それが設置される装置からの入力に基づいて、目標値を可変できるようにする場合、例えば光偏向器として用いることができる。
【００５７】
なお、上記の説明では、光学素子として光学面が反射面である場合の反射光学素子として説明したが、透過光学素子として、例えば、ハーフミラー、レンズ、プリズム、ＤＯＥ、ホログラム素子を用いる場合でも、保持部材に、透過光路を確保するための開口を設ける以外は、上記と略同様の構成とすることができる。
【００５８】
また、上記の説明では、光学素子の互いに平行でない３つの支持面が光学素子の底面、側面となっている例で説明したが、支持面は、支持部材の数に応じた複数であってもよい。
図１１（ａ）は、光学素子の第１変形例について説明するための斜視説明図である。
第１変形例のレンズ４０は、略円板状の中央部にレンズ部４０Ａが形成され、その外周側にフランジ部４０Ｂが設けられている。そして、フランジ部４０Ｂの厚さ方向の一方に第１支持面として図示ＸＹ平面に平行な裏面１ｂが形成され、フランジ部４０Ｂの側方に、凹部４０ａ、４０ｂ、４０ｃが設けられている。凹部４０ａ、４０ｂには、第２支持面として図示ＹＺ平面に平行な支持面４１、４１が形成されている。また凹部４０ｃには、第３支持面として図示ＺＸ平面に平行な支持面４２が形成されている。
【００５９】
このような構成により、光学素子の外形が円形であっても、支持面を設けることができ、例えば軸対称面などを有するために、外形を円形とする必要がある光学素子などにも本発明を容易に適用することができる。例えば外形が円形のガラスレンズを用いる場合などに好適である。
【００６０】
図１１（ｂ）は、光学素子の第２変形例について説明するための斜視説明図である。
第２変形例のレンズ４３は、略円板状の中央部にレンズ部４０Ａが形成され、その外周側にフランジ部４０Ｂが設けられている。そして、フランジ部４０Ｂの厚さ方向の一方に第１支持面として図示ＸＹ平面に平行な裏面１ｂが形成され、フランジ部４０Ｂの側方に、凸部４３ａ、４３ｂが設けられている。凸部４３ａには、第２支持面として図示ＹＺ平面に平行な支持面４１が形成されている。また凸部４３ｂには、第３支持面として図示ＺＸ平面に平行な支持面４２が形成されている。
【００６１】
このような構成により、支持面を必要な箇所に凸部を設けるので、材料の使用効率がよい光学素子とすることができる。例えば、光学面が円形状などの合成樹脂成形レンズを採用する場合に、材料費を低減でき、成形性のよい形状とすることができるという利点がある。
【００６２】
また、上記の第２の実施形態の説明では、位置姿勢検出センサとして、平行光束の反射光の形状を画像処理する場合の例で説明したが、収束光束、拡散光束であっても、算出方法を適宜変更すれば、反射面の位置、姿勢によるスポット形状、位置の変化を特定できるから、平行光束に限定されるものではない。
また、位置姿勢検出センサの方式は、一例であって、光学素子の位置、姿勢を検出できるものであれば、他の方式を採用してもよい。
例えば、検出面に複数の非接触測距センサを配置し、検出面の並進移動と配点移動とを検出する方式を採用できる。非接触測距センサは、例えば光学式、静電式など適宜のセンサを採用することができる。
【００６３】
また、上記の説明では、すべて手動調整するか、すべて自動調整するようにした例で説明したが、位置姿勢検出センサと移動手段とを一部に設け、例えば手動調整しにくい方向を自動化するようにしてもよい。
また、位置姿勢検出センサと移動手段とを着脱可能に設けて、組立時に装着して自動調整を行い、調整後に外せるようにしてもよい。
【００６４】
また、上記の説明では、第１〜３支持面を互いに直交する方向に配置した例で説明した。このようにすれば、調整量が直観的に分かりやすいという利点がある。しかしながら、支持面は、同一平面上にない異なる３方向がそれぞれの法線方向であれば、互いに９０°とは異なる角度で交差していてもよい。これらの法線上の移動量は任意の直角座標系成分に分解されるから、移動量を適宜調整することにより、互いに直交する方向に配置した場合と等価な移動を行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光学素子の支持機構の概略構成について説明するための斜視説明図およびその反対方向から見た斜視説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光学素子の支持機構の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光学素子について説明するための正面説明図および側面説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る弾性部材について説明するための斜視説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る支持部材について説明するための側面説明図、ならびにその変形例の側面説明図および斜視説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る光学素子の支持機構の作用について説明するための正面視および平面視の模式的な動作説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る光学素子の支持機構の概略構成について説明するための斜視説明図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る光学素子の支持機構の移動手段の概略構成について説明するための軸方向の断面説明図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る光学素子の支持機構に用いる位置姿勢検出センサの概略構成を説明するための図７のＡ−Ａ断面図および検出動作について説明するための動作説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る光学素子の支持機構の位置姿勢調整制御手段の概略構成を説明するための機能ブロック図である。
【図１１】光学素子の第１および第２変形例について説明するための斜視説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１、４０、４３  自由曲面ミラー（光学素子）
１ｂ  裏面（第１支持面）
１ｅ  側面（第２支持面）
１ｆ  側面（第３支持面）
１ｇ、１ｈ  面取り部
２、２０  ミラーホルダ（保持部材）
２ｋ、２０ｋ、２０ｐ、２０ｑ  開口
３、４、５、６  押えバネ（弾性部材）
３ａ、４ａ、５ａ、６ａ  スリット
７ａ、７ｂ、７ｃ、８ａ、８ｂ、９  調整ねじ（支持部材）
１０  コイルバネ１０
１７  調整ねじ（支持部材）
１７ｃ  操作把持部
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ａ、２２ｂ、２３  アクチュエータ（移動手段）
２４、２５、２６  位置姿勢検出センサ
２８  調整ピン（支持部材）
３０  ＣＣＤ
３１  ビーム光源
３２  検知ビーム
３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ  スポット
４０、４３  レンズ（光学素子）
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ  凹部
４３ａ、４３ｂ  凸部
４１  支持面（第２支持面）
４２  支持面（第３支持面）
５０、５１  調整支持機構（光学素子の支持機構）
７０ａ  当接部
１００  自動調整制御手段
１０１  画像処理部
１０２  位置検出部
１０３  移動量演算部
１０４  駆動制御部
【図１】
2006201404.tif 000003
【図２】
2006201404.tif 000004
【図３】
2006201404.tif 000005
【図４】
2006201404.tif 000006
【図５】
2006201404.tif 000007
【図６】
2006201404.tif 000008
【図７】
2006201404.tif 000009
【図８】
2006201404.tif 000010
【図９】
2006201404.tif 000011
【図１０】
2006201404.tif 000012
【図１１】
2006201404.tif 000013