(57)【要約】【課題】  光学素子を迅速に交換可能とし、固定用の板ばね材の弾接力によって、光学素子を損傷しない固定装置を提供すること。【解決手段】  ミラーｍを凹部１０１ａに嵌合させ、端部に複数の螺子穴１０１ｃを有するハウジング１０１と、ミラーｍに対する光束通過用の貫通穴１０２ａと、この貫通穴１０２ａの周囲に螺子穴１０１ｃとそれぞれ整合する４個の螺子挿通用穴１０２ｂ、及び貫通穴１０２ａと螺子挿通用穴１０２ｂとを連通させる連通穴１０２ｃとを有する板ばね材１０２を備え、ハウジング１０１の端面から突出しているミラーｍの前面に板ばね材１０２を当接させ、ハウジング１０１の螺子穴１０１ｃのそれぞれに螺子挿通用穴１０２ｂを整合させて螺子１０３を螺子穴１０１ｃに螺着し締め付けることにより、板ばね材１０２とミラーｍとの当接部のばね押圧力によりミラーｍをハウジング１０１に固定させるようにした。【選択図】        図３
2006317498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの凹所に光学素子を嵌合させる工程；
板ばね材に前記光学素子に対する光束通過用の貫通穴と、前記貫通穴の周囲に複数の螺子挿通用穴と、前記貫通穴と前記螺子挿通用穴とを連通させる連通穴を形成する工程；及び
前記ハウジングの端面から突出している前記光学素子の前面に前記板ばね材を当接させ、前記ハウジングの端部に形成した複数個の螺子穴のそれぞれに前記螺子挿通用穴を整合させて、螺子を前記螺子穴に螺着し、締め付ける工程；
を有し，前記板ばね材と前記光学素子との当接部のばね押圧力により前記光学素子を前記ハウジングに固定させるようにした
ことを特徴とする光学素子の固定方法。
【請求項２】
前記貫通穴は円形であり、前記ハウジングの凹所は前記円形と同心的で、より大きい径の光学素子を嵌合させている
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の固定方法。
【請求項３】
前記貫通穴は方形状であり、前記ハウジングの凹所は前記方形状と相似的で、より大なる方形状の光学素子を嵌合させており、前記連通穴は前記貫通穴の４個の角部に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の固定方法。
【請求項４】
前記貫通穴はほぼ長方形状であり，前記ハウジングの凹所は前記長方形の長辺とほぼ等しい長辺を有し、短辺はより大きい長方形状の断面形状を有し、光学素子として角型凸円筒レンズを嵌合させており、前記貫通穴の４個の角部に前記連通穴が形成されており、前記貫通穴の長辺に沿って形成される一対の内方突出部が前記角型凸円筒レンズの長辺部に沿って突出している部分を前記板ばね材により押圧している
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の固定方法。
【請求項５】
前記貫通穴は三角形状又は多角形状であり、前記三角形又は多角形とは同心的で、より大なる三角形又は多角形の光学素子を前記ハウジングの凹所に嵌合させ、前記三角形状又は多角形状の貫通穴の角部にそれぞれ前記連通穴を形成させている
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の固定方法。
【請求項６】
光学素子を凹部に嵌合させ、端部に複数の螺子穴を有するハウジングと；
前記光学素子に対する光束通過用の貫通穴と、前記貫通穴の周囲に前記螺子穴とそれぞれ整合する複数の螺子挿通用穴、及び前記貫通穴と前記螺子挿通用穴とを連通させる連通穴とを有する板ばね材；を備え、
前記ハウジングの端面から突出している前記光学素子の前面に前記板ばね材を当接させ、前記ハウジングの前記螺子穴のそれぞれに前記螺子挿通用穴を整合させて螺子を前記螺子穴に螺着し締め付けることにより、前記板ばね材と前記光学素子との当接部のばね押圧力により前記光学素子を前記ハウジングに固定させるようにした
ことを特徴とする光学素子固定装置。
【請求項７】
前記貫通穴は円形であり、前記ハウジングは前記円形と同心的で、より大きい径の光学素子を嵌合させる凹所を有する
ことを特徴とする請求項６に記載の光学素子固定装置。
【請求項８】
前記貫通穴は方形状であり、前記ハウジングは前記方形状と相似的で、より大なる方形状の光学素子を嵌合させる凹所を有し、前記連通穴は前記貫通穴の４個の角部に形成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の光学素子固定装置。
【請求項９】
前記貫通穴はほぼ長方形状であり，前記ハウジングは前記長方形の長辺とほぼ等しい長辺を有し、短辺はより大きい長方形の断面形状を有し、光学素子としての角型凸円筒レンズを嵌合させる凹所を有し、前記貫通穴の４個の角部に前記連通穴が形成されており、前記貫通穴の長辺に沿って形成される一対の内方突出部が前記角型凸円筒レンズの長辺部に沿って突出している部分を前記板ばね材により押圧している
ことを特徴とする請求項６に記載の光学素子固定装置。
【請求項１０】
前記貫通穴は三角形状又は多角形状であり、前記ハウジングは前記三角形又は多角形とは同心的で、より大なる三角形又は多角形の光学素子を嵌合させる凹所を有し、前記三角形又は多角形の貫通穴の角部にそれぞれ前記連通穴を形成させている
ことを特徴とする請求項６に記載の光学素子固定装置。
【請求項１１】
光学素子を凹部に嵌合させ、端部に複数の螺子穴と、周部に取付け用螺子孔を有するハウジング；と
前記光学素子に対する光束通過用の貫通穴と、前記貫通穴の周囲に前記螺子穴とそれぞれ整合する複数の螺子挿通用穴と、前記貫通穴と前記螺子挿通用穴とを連通させる連通穴とを有する板ばね材；と
前記取付け用螺子孔に先端部を螺着させたロッド；と
前記ロッドをその軸心の周りに回動可能及び軸方向に高さ調節可能とする位置調節手段；とを備え、
前記ハウジングの端面から突出している前記光学素子の前面に前記板ばね材を当接させ、前記ハウジングの前記螺子穴のそれぞれに前記螺子挿通用穴を整合させて螺子を前記螺子穴に螺着し締め付けることにより，前記板ばね材と前記光学素子との当接部のばね押圧力により前記光学素子を前記ハウジングに固定させるようにし、前記ハウジング位置調節手段により前記ハウジングの高さ又は／及び向きの位置調整を行うようにした
ことを特徴とする光学装置。
【請求項１２】
前記ハウジング位置調節手段は、前記ロッドの下端部を嵌合させるスタンドと、該スタンドの螺子孔に螺着したクランプ螺子とから成る
ことを特徴とする請求項１１に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学素子をハウジングに固定する方法、光学素子の固定装置及びこの固定装置を用いる光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ある光学系の原理や作用を確認するための光学装置があるが、これは光学定盤上に組み立てられ、光学系を構成するミラーやレンズがハウジングに固定されている。比較、選定のためにこれらは頻繁に交換される。このために容易に交換され、確実にハウジングに光学素子を固定させることが必要である。
【０００３】
特開２００２−１３１６０５号公報で開示されている光学素子保持装置によれば、光学素子であるレンズをレンズ枠体に保持し、そのレンズ枠体を別途枠体上に等角度間隔で３箇所配置されたフレクシャ部材を介して支持する。フレクシャ部材及びレンズ枠体には多数の関連部材が取付けられている。
【０００４】
また、実公平０５−４８１８３号公報に開示されているカメラの交換レンズ取付け装置では、マウントベースとマウントリングとの間に、マウントリングの爪部に対応させたばね部を有するリング状の板ばねを設け、交換レンズの爪部をばね部により付勢しこの交換レンズを上記マウントリングに圧接保持する構成としている。
【０００５】
また、特開２００４−９３６６３号に開示されている光学要素の支持手段では、レンズはリング状の支持部材に接着剤により固定され、径外方の鏡筒とは等角度間隔で配置された連結部材により連結されている。この連結部材は光軸と直交する面内方向に高剛性で、光軸方向に弱いばね性を有する板ばね形状をしている。板ばね自体は細長い長方形状で空間を越えて両端部は鏡筒と支持部材とにボルトで固定されている。
【０００６】
特表昭５６−５０００７２号公報に開示されている顕微鏡対物レンズの枠では、枠のリング状溝に板ばねが嵌合しその中央部が湾曲して圧接している。
【０００７】
特開２００３−１７２８５７号公報に開示の光学素子支持手段では、ほぼ半円形状の凹面ミラーを光学素子とし、曲線形状部の近傍を第一の支持手段が支持し曲線形状部以外の外形近傍を弾性部材を介して第２の支持手段が支持する構成としている。そして凹面ミラーの曲線形状部に外周面は円筒部材の内側面に接着剤で固定されている。
【特許文献１】特開２００２−１３１６０５号公報
【特許文献２】実公平０５−４８１８３号公報
【特許文献３】特開２００４−９３６６３号公報
【特許文献４】特表昭５６−５０００７２号公報
【特許文献５】特開２００３−１７２８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
然るに、上記特許文献では、いずれも光学素子を支持体に支持する構成が煩雑であり部品点数も多く、支持のための光学素子の関連部品との組み合わせには面倒な作業を必要とする。また、特許文献３や特許文献５では、光学素子を支持体に接着剤で固定しているが、これでは光学素子交換の容易さを損ねてしまう。
【０００９】
特に光学素子の交換や選択が頻繁に行われる光学装置では簡単に、かつ短時間で光学素子の支持体への固定が行われることが、強く要望される。上記文献に開示される技術では、到底これに応えることができない。
【００１０】
そこで当発明者は図２０、図２１に示すようなミラー固定装置を提案した。ほぼ直方体形状のハウジング１は断面円形の凹所１ａを有し、これに円柱状のミラーｍを嵌合させた。側壁部には光学装置の高さ調整ロッド先端部の螺子部が螺着される雌螺子１ｂが形成される。更に、外形がほぼ方形のハウジング１の４個の角部にはそれぞれ螺子穴１ｃが形成されている。外形状がほぼ同形状の薄い板ばね材２がハウジング１の端面に宛がわれる。この板ばね材２はミラーｍの径より少し小さい径の円形の貫通穴２ａを有し、この周辺で角部の４箇所には、上記螺子穴１ｃに整合するように螺子挿通用穴２ｂが形成されている。
【００１１】
ミラーｍは図２１に示すようにハウジング１の端面から若干突出しており、螺子挿通用穴２ｂに螺子３をそれぞれ挿通し、ハウジング１の螺子穴１ｃに螺合し締め付けると、図２１に示すように板ばね材２の貫通穴２ａの外周縁部が上方に若干撓む。これはミラーｍがハウジング１の端面から突出しているからであるが、これによりミラーｍの外周縁部が板ばね材２の復元力による押圧力をハウジング１の軸方向に受ける。よって、ミラーｍはハウジング１に固定される。
【００１２】
以上のように、ミラーｍは簡単に、かつ迅速にハウジング１に固定されるのであるが、図２２、図２３で示すように、固定装置を更に小型化するために、あるいは何らかの理由で、ミラーｍよりに螺子３で締め付け、固定した場合には以下の欠点が生ずる。
【００１３】
すなわちハウジング１１（上述のハウジング１とは同じ大きさとする）の端面に図２０、図２１より更に内方に螺子穴11ｃを形成し、これに整合するように板ばね材１２に螺子挿通用穴１２ｂを形成し、これに螺子３を挿通し螺合締め付けたときには点線の○で示すａの部分に大きな集中応力が生ずる。ミラーｍの外周縁部はエッヂとなっているので破損する恐れがある。
【００１４】
図２０、２１のハウジング１とは同大で図示しているが更に小型化することを意図している。またこの意図がなくても螺子穴１１ｃ、螺子挿通用穴１２ｂをミラーｍ側に寄って形成すれば、上述の集中応力はそれだけ大きくなる。ミラーｍの破損の恐れはそれだけ大きくなる。螺子の締め付けトルクを管理してこの恐れをなくすことは困難である。
【００１５】
図２４、２５は更に当発明者が提案した固定装置であるが、ハウジング３１にミラーｍに与圧を加えて凹所３１ａ内に圧入される。そしてハウジング３１の一角部に形成された螺子穴３１ｂに止めねじｂが螺合され、締め付けられる。止めねじｂの軸端部はミラーｍの固定を確実にするために、かなり強くミラーｍの周側面を圧接する。集中的であるので、やはりミラーｍの周側面を破損する恐れがある。特にミラーｍが薄い場合にはそのエッヂが破損する恐れがある。
【００１６】
更に本発明者は図２６、２７に示すような固定装置を提案した。これによると、ハウジング４１には断面が円形の段つき穴４１ａ,４１ｂが形成され,上方の大径穴部４１ｂの内周面には雌螺子４１ｂａが形成される。これに外周面に雄螺子を形成したリング螺子４２を螺合させて、回転、締め付けることでミラーｍの外周縁部をハウジング４１の内方へ押圧し、固定する。なお、リング螺子４２の端面に形成される径方向で一対の凹所４２ａ,４２ｂはリング螺子４２を回転させる工具の係合部である。
【００１７】
この固定装置ではハウジング４１の高さ（軸方向）が大きくなり、またリング螺子４２の雌螺子４１ｂａへの螺合作業が面倒である。
【００１８】
本発明は上述の種々の問題点に鑑みてなされ、部品点数を少なくし、光学素子を損傷する恐れがなく、簡単かつ迅速にハウジングに固定させることができる光学素子の固定方法、固定装置およびこの固定装置を用いた光学装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題は、ハウジングの凹所に光学素子を嵌合させる工程；
板ばね材に前記光学素子に対する光束通過用の貫通穴と、前記貫通穴の周囲に複数の螺子挿通用穴と、前記貫通穴と前記螺子挿通用穴とを連通させる連通穴を形成する工程；及び
前記ハウジングの端面から突出している前記光学素子の前面に前記板ばね材を当接させ、前記ハウジングの端部に形成した複数個の螺子穴のそれぞれに前記螺子挿通用穴を整合させて、螺子を前記螺子穴に螺着し、締め付ける工程；
を有し，前記板ばね材と前記光学素子との当接部のばね押圧力により前記光学素子を前記ハウジングに固定させるようにしたことを特徴とする光学素子の固定方法、によって解決される。
【００２０】
１個のハウジングの端面に一枚の板ばね材を宛てがい、ハウジングから突出する光学素子、又はこの一部分に、螺子の締め付けによるばねの弾性力で、ハウジングに光学素子を固定する。部品点数は少なく、固定作業は簡単である。
【００２１】
また、上記課題は、光学素子を凹部に嵌合させ、端部に複数の螺子穴を有するハウジングと；
前記光学素子に対する光束通過用の貫通穴と、前記貫通穴の周囲に前記螺子穴とそれぞれ整合する複数の螺子挿通用穴、及び前記貫通穴と前記螺子挿通用穴とを連通させる連通穴とを有する板ばね材；を備え、
前記ハウジングの端面から突出している前記光学素子の前面に前記板ばね材を当接させ、前記ハウジングの前記螺子穴のそれぞれに前記螺子挿通用穴を整合させて螺子を前記螺子穴に螺着し締め付けることにより、前記板ばね材と前記光学素子との当接部のばね押圧力により前記光学素子を前記ハウジングに固定させるようにしたことを特徴とする光学素子固定装置、によって解決される。
【００２２】
一枚の板ばね材と、１個のハウジングと螺子複数個とから成り、部品点数は少ない。組立も容易で、短時間でできる。
【００２３】
また、上記課題は、光学素子を凹部に嵌合させ、端部に複数の螺子穴と、周部に取付け用螺子孔を有するハウジング；と
前記光学素子に対する光束通過用の貫通穴と、前記貫通穴の周囲に前記螺子穴とそれぞれ整合する複数の螺子挿通用穴と、前記貫通穴と前記螺子挿通用穴とを連通させる連通穴とを有する板ばね材；と
前記取付け用螺子孔に先端部を螺着させたロッド；と
前記ロッドをその軸心の周りに回動可能及び軸方向に高さ調節可能とする位置調節手段；とを備え、
前記ハウジングの端面から突出している前記光学素子の前面に前記板ばね材を当接させ、前記ハウジングの前記螺子穴のそれぞれに前記螺子挿通用穴を整合させて螺子を前記螺子穴に螺着し締め付けることにより，前記板ばね材と前記光学素子との当接部のばね押圧力により前記光学素子を前記ハウジングに固定させるようにし、前記ハウジング位置調節手段により前記ハウジングの高さ又は／及び向きの位置調整を行うようにしたことを特徴とする光学装置、によって解決される。
【００２４】
光学素子のハウジングへの固定が簡単に行うことができる。他の光学素子への交換も容易である。光学素子の高さ、向きの調節が容易である。
【発明の効果】
【００２５】
板ばね材をハウジングの端面に当接させ、螺子穴と螺子挿通用穴とを整合させ、螺子を螺着し締め付けるだけでよいので、光学素子の固定作業が極めて簡単であり、螺子の締め付け力や板ばね材の強度を厳密に管理しなくても光学素子を損傷する恐れはない。また、固定装置全体を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態に付いて、図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
［第１の実施の形態］
図１、図２及び図３は本発明の第一の実施の形態による光学素子の固定装置１００を示す。光学素子としてはミラーｍが適用される。ほぼ直方体形状のハウジング１０１は断面円形の凹所１０１ａを有し、これに円柱状ミラーｍを嵌合させる。側壁部には後述する光学装置の高さ調整ロッドの先端部の螺子部が螺着される雌螺子穴１０１ｂが形成される。
【００２８】
更に、外形がほぼ方形のハウジング１０１の端部の４個の角部にはそれぞれ螺子穴１０１ｃが形成されている。外形が、ハウジング１０１の端面とほぼ同一形状の薄い板ばね材１０２が宛がわれる。この板ばね材の材質は通常、板ばねとして用いられる材質であれば、特に限定されるものではない。たとえば鋼、燐青銅、その他金属、あるいは弾性力のある合成樹脂であってもよい。板ばね材１０２の外形寸法は□１２〜□２２ｍｍ程度である。厚さは例えば、０．２ｍｍである。勿論、これも限定されるものではなく、必要とされるばね力、ばね強度に応じて選べばよい。
【００２９】
この板ばね材１０２は円形のミラーｍの径よりすこし小さい径の円形の光束通過用の貫通穴１０２aを有し、かつこの角部の４箇所には、それぞれ上記螺子穴１０１ｃに整合するように螺子挿通用穴１０２ｂが形成されている。更に本発明によれば、螺子挿通穴１０２bと貫通穴１０２aとに連通して連通穴１０２cが形成される。
【００３０】
図２及び図３で示すようにミラーｍはハウジング１０１の端面から若干、上方に、例えば０．２ｍｍ突出しており、螺子挿用穴１０２bに螺子３をそれぞれ挿通し、ハウジング１０１の螺子穴１０１cに螺着し、締め付けると、図２に示すように、板ばね材１０２の貫通穴１０２a の外周縁部が上方に、もしくは前方にミラーｍの突出量に応じて撓む。これによりミラーｍの外周縁部が板ばね材１０２の弾性復元力による押圧力をハウジング１０１の軸方向にうける。よって、ミラーｍはハウジング１０１に固定される。
【００３１】
一点鎖線の円ｃで示すように本発明の実施の形態によれば、螺子１０３とミラーｍの外周縁部とはかなり近接している。この近接度は当発明者が従来技術として先に提案した図２０と比べると明白である。ハウジング１０１の大きさも図２０と比べると一回り小さくなっている。すなわち、小型化されている。また、特許文献１〜５で提案されている方法に比べると部品点数が少ない。
【００３２】
本発明の実施の形態によれば上述したように螺子１０３とミラーｍの外周縁部とは充分に近接しているが、連通開口もしくは穴１０２ｃが形成されているので螺子１０３を締め付けてもこの螺子１０３からもっとも近い貫通穴１０２a の部分に対応するミラーｍの外周縁部にかかる応力を大幅に軽減することができる。よって、ミラーｍのエッヂの損傷を防止することができる。いくら近接させてもよいが、螺子１０３の頭部とミラーｍの外周縁部とを接触させる以上に近づけてはいけない。以下、他実施の形態でも同様である。
【００３３】
図４及び図５は第一の実施形態の光学素子の固定装置の変形例１００'を示す。なお、図１、図２に対応する部分については同一の符号にダッシュ（'）を付し、それらの詳細な説明は省略する。
【００３４】
すなわち、本変形例では、貫通穴１０２a' と螺子挿通用穴１０２b'とを連通させている連通開口１０２c'の開口幅の大きさが、より大きくなっている。更に小さくするようにしてもよく、このように変形することによって板ばね材のばね力（板厚や材質なども影響する。）を調節、最適化することができる。勿論、上述した螺子挿通用穴と貫通穴との距離に応じて、連通開口の幅を変えるようにしてもよい。また、連通開口の幅も図示のように一定ではなく、変化させてもよい。
例えば、更なる変形例１００"としての図６に示すように貫通穴１０２ａ"に向かって、連通開口１０２ｃ"の幅が順次大きくなるようにしてもよい。
【００３５】
以上の実施の形態から明らかなように、ミラーｍの厚さが図示の厚さより小さくなっても、ハウジング内に安定に固定させることができる。何ら損傷されることはない。集中的にミラーｍに応力をかける部品はない。
【００３６】
図７は本実施の形態の光学素子固定装置１００が適用される光学装置１２０を示す。これは例えば、光学定盤上に組み立てられ、原理確認レベルの光学系に利用される。比較、選定のために光学素子の交換が頻繁に行われるので、交換作業が簡単であり、できるだけ小型であることが望まれる。第一の実施形態の光学素子固定装置１００はこの要望に充分に応えるものである。
【００３７】
図７において、固定装置１００のハウジング１０１の雌螺子穴１０１ｂにロッド１２１の先端部に形成されている雄螺子部１２１aが螺着される。ロッド１２１の下端部はスタンド１２２の穴に嵌合され、所望の高さ位置でクランプ螺子１２３を締め付けて固定される。スタンド１２２の底部に形成される雄螺子部１２２ａは、光学定盤としての光学実験台１２４の雌螺子穴１２４ａに螺着固定される。
【００３８】
ロッド１２１はクランプ螺子１２３を緩め、上下方向Ｓに移動可能及び軸芯の周りに矢印Rで示すように回動可能である。位置調節した後、クランプ螺子１２３は締められる。よってある光学系において、ミラーｍの高さや、ミラーｍの向きを任意に調整可能とする。
【００３９】
［第２の実施の形態］
図８、図９及び図１０は本発明の第２の実施の形態による光学素子の固定装置２００を示す。光学素子としては角形ミラーｋが適用される。ほぼ直方体形状のハウジング２０１は断面方形の凹所２０１ａを有し、これに角柱状のミラーｋを嵌合させる。側壁部には前述の光学装置の高さ調整ロッド１２１の先端部の螺子部が螺着される雌螺子穴２０１ｂが形成される。
【００４０】
更に、外形がほぼ方形のハウジング２０１の端部の４個の角部にはそれぞれ螺子穴２０１ｃが形成されている。外形が、ハウジング２０１の端面とほぼ同一形状の薄い板ばね材２０２が宛がわれる。上記第１の実施の形態と同様にこの板ばね材２０２の材質は通常、板ばねとして用いられる材質であれば、特に限定されるものではない。たとえば鋼、燐青銅、その他金属、あるいは弾性力のある合成樹脂であってもよい。
【００４１】
この板ばね材２０２は角形のミラーｋの外形よりすこし小さい外形の貫通穴２０２ａを有し、かつ、この角部の４箇所には、それぞれ上記螺子穴２０１ｃに整合するように螺子挿通用穴２０２ｂが形成されている。更に本発明によれば、螺子挿通用穴２０２ｂと貫通穴２０２aとに連通して連通開口２０２ｃが形成される。
【００４２】
図９及び図１０で示すようにミラーｋはハウジング２０１の端面から若干、上方に、例えば約０．２ｍｍ突出しており、螺子挿通穴２０２ｂに螺子２０３をそれぞれ挿通し、ハウジング２０１の螺子穴２０１ｃに螺着し、締め付けると、図９に示すように、板ばね材２０２の貫通穴２０２ａの外周縁部が上方に、ミラーｋの突出量に応じて撓む。これによりミラーｋの外周縁部が板ばね２０２の弾性復元力による押圧力をハウジング２０１の軸方向にうける。よって、ミラーｋはハウジング２０１に固定される。
【００４３】
本発明の実施の形態によれば螺子２０３と角形ミラーｋの角部とは充分に近接しているが、連通開口２０２ｃが形成されているので螺子２０３を締め付けてもこの螺子２０３からもっとも近い貫通穴２０２a の部分に対応するミラーｋの外周縁部にかかる応力を大幅に緩和することができる。よって、ミラーｋの角部もしくはエッヂの損傷を防止することができる。
【００４４】
［第３の実施の形態］
図１１、図１２は本発明の第３の実施形態による光学素子の固定装置３００を示す。光学素子としては両凸レンズｑが適用される。ほぼ直方体形状のハウジング３０１は断面円形の段付孔３０１ａ１、３０１ａ２を有しこの大径部３０１ａ１（本発明の凹所に相当）に両凸レンズｑを嵌合させる。小径部３０１ａ２は円形の開口で、この中に光束を通過させる。側壁部には前述した光学装置の高さ調整ロッド１２１の先端部の螺子部が螺着される雌螺子穴３０１ｂが形成される。
【００４５】
更に、外形がほぼ方形のハウジング３０１の端部の４個の角部にはそれぞれ螺子穴３０１cが形成されている。外形が、ハウジング３０１の端面とほぼ同一形状の薄い板ばね材３０３が宛がわれる。この板ばね材３０２の材質も通常、板ばねとして用いられる材質であれば、特に限定されるものではない。たとえば鋼、燐青銅、その他金属、あるいは弾性力のある合成樹脂であってもよい。
【００４６】
この板ばね材３０２は両凸レンズｑの径よりすこし小さい径の円形の貫通穴３０２aを有し、かつ、この角部の４箇所には、それぞれ上記螺子穴３０１ｃに整合するように螺子挿通用穴３０２ｂが形成されている。更に本発明によれば、螺子挿通用穴３０２bと貫通穴３０２aとに連通して連通開口３０２ｃが形成される。
【００４７】
図１２で示すように両凸レンズｑの外周縁部ｑａはハウジング３０１の端面から若干、上方に、例えば０．２ｍｍ突出しており、螺子挿通用穴３０２bに螺子３０３をそれぞれ挿通し、ハウジング３０１の螺子穴３０１ｃに螺着し、締め付けると、図１２に示すように、板ばね材３０２の貫通穴３０２ａの外周縁部が上方に、両凸レンズｑの外周縁部ｑａ突出量に応じて撓む。これにより両凸レンズｑの外周縁部ｑａが当接している板ばね材３０２の弾性復元力による押圧力をハウジング３０１の軸方向にうける。よって、両凸レンズｑはハウジング３０１に固定される。
【００４８】
一点鎖線の円で示すように本発明の実施の形態に於いても、螺子３０３と両凸レンズｑとはかなり近接している。この近接度も当発明者が従来技術として先に提案した図２０と比べると明白である。ハウジング３０１の大きさも図２０と比べると一回り小さくなっている。すなわち、装置全体は他従来技術と比べても小型化している。
【００４９】
このように光学素子表面が略凸球面でも光学素子の螺子３０３近傍に過度なばね力が加わらない構造となっている。
【００５０】
本発明の実施の形態に於いても上述したように螺子３０３と両凸レンズｑの外周縁部とはかなり近接しているが、連通開口３０２ｃが形成されているので螺子３０３を締め付けてもこの螺子３０３からもっとも近い貫通穴３０２ａの部分に対応する両凸レンズｑの外周縁部にかかる応力を大幅に緩和することができる。よって、両凸レンズｑのエッヂの損傷を防止することはできる。
【００５１】
なお、両凸レンズｑの下面もしくは底面は小径段付孔３０１ａ２の段部で押圧力を受けるが、この段部に面取りをしておいてもよい。また、両凸レンズｑの代わりに、表面が略凹球面のレンズを適用してもよい。この場合、レンズのシャープエッヂが面取りされていればレンズが損傷することはない。
【００５２】
［第４の実施の形態］
図１３〜図１６は本発明の第４の実施の形態を示す。本実施の形態では光学素子として角型凸円筒レンズｒが適用される。これに応じてほぼ直方体形状のハウジング４０１には円形の開口４０１ａ１と断面長方形の凹所４０１ａ２（本発明の凹所に相当する）とからなる段つき穴が形成されている。また上端部の４個の角部には螺子穴４０１ｃが形成されている。側壁部の雌螺子穴４０１ｂは上述と同様に光学装置のロッドに螺子止めする。
【００５３】
角型凸円筒レンズｒは図１５、図１６で形状が明示されるように直方部分と、円筒体の一部とからなっている。直方体部分が上述の凹所４０１ａ２に嵌合している。円筒体部分の一部ｒａ（直方体部分の長辺に沿う）がハウジング４０１の端面から若干、例えば０．２ｍｍ突出している。
【００５４】
ほぼ方形状の板ばね材４０２には、ほぼ方形状の貫通穴４０２ａ及びその周囲の４個の角部には螺子挿通用穴４０２ｂが形成される。螺子挿通用穴４０２ｂとハウジング４０１の螺子穴４０１ｃとを、整合させた上、螺子４０３が、螺子穴４０１ｃに螺着し、締め付けられる。
【００５５】
板ばね材４０２は上下に一対の当接部として働く内方突出部４０２Ａ，４０２Bを有し、図１４に示すように、これらは角型凸円筒レンズｒの円筒体部分の突出部ｒａに弾接する。よってこのレンズｒをハウジング４０１の軸方向に押圧して凹所４０１ａ２ の段部で受けて、このハウジング４０１に固定する。
【００５６】
貫通穴４０２ａの４個の角部には一体的に切り欠き４０２ａｃが形成されているが、これらは螺子挿通用穴４０２ｂと一体化している。すなわち貫通穴４０２aと螺子挿通用穴４０２ｂとの連通開口として働いている。これにより角型円筒レンズｒのエッヂ部、特に角部に加えられる集中荷重を緩和し、損傷を未然に防止する。
【００５７】
一方、板ばね材４０２の左右一対の帯部４０２Ｃ及び４０２Ｄは角型円筒レンズｒから離し、板ばね材４０２の極度の撓みによる集中応力の発生を回避している。ハウジング４０１の螺子穴４０１ｂには上述のロッドが固定されるが、図１４において、左方からの光束は開口４０１ａ１ を通過する。
【００５８】
［第５の実施の形態］
図１７、図１８は本発明の第５の実施形態による光学素子固定装置５００を示す。本実施の形態では光学素子として六角形のミラーＭが適用される。ハウジング５０１はこれを嵌合させる断面六角形の凹部５０１ａを有する。板ばね材５０２は六角形の貫通穴５０２ａと、この周りに６個の螺子挿通用穴（図示省略）と、これらと連通する開口５０２ｃとを有する。ハウジング５０１の端部に形成した螺子穴５０１ｃに、螺子５０３を螺着し、締め付けて、板ばね材５０２はハウジング５０１に固定され、ミラーＭの突出部にばね材は弾接して、これをハウジング５０１の軸方向に押圧してハウジング５０１に固定する。
【００５９】
連通開口５０２ｃにより六角形のミラーＭの角部に働く応力が緩和され、特にこれら損傷を受けやすい部分の損傷を防止する。５０１ｂはロッドを取付ける螺子孔である。
【００６０】
図１９は、第５の実施形態の変形例５００'を示す。ハウジング５０１'が円形である他は第５の実施の形態と同一である。対応する部分にダッシュ（'）を付けた同一符号を付す。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００６２】
例えば、以上の実施の形態では、ハウジングの形状として直方体、円筒を説明したが、勿論、これらに限定されることなく、種々の形状が適用される。また、凹所の形状も上述のものに限ることなく、三角形状や多角形状であってもよい。貫通穴も同様である。
【００６３】
また、以上の実施の形態では光学素子として、ミラー、各種レンズを説明したが、これに限定することなく、光を発生する素子、例えばＬＥＤやレーザ光発光素子でもよく、これらに駆動電力を与えるリード線は上述の実施の形態におけるロッドを中空とし、この中を挿通させるようにしてもよい。
【００６４】
また、図７で示す光学装置は、光学定盤上に組み立てられ、原理確認レベルの光学系に利用したものであったが、本発明はこれに限ることなく、上述した種々の光学素子のいずれかを用いた、各種の光学装置に適用可能である。
【００６５】
また以上の各実施の形態の固定装置では、いかなる部分にも接着剤を用いていない。また、本発明の必須要素でもない。しかし場合によっては仮止めとしてハウジングのいずれかの部分や、板ばね材のいずれかの部分に用いてもよい。
【００６６】
然しながら、接着剤では光学素子交換の容易さを損ねてしまう。また、接着材からのアウトガスは高クリーン度を要求する環境下での使用には適さない。接着剤を用いていない場合には、例えば、深紫外線レーザ発生装置に用いて好都合である。この場合、構成部品はアルミ製かステンレス製にして、何ら表面処理はしないことが好ましい。アウトガス発生元となる恐れをなくす為である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態による光学素子固定装置の部分破断正面図。
【図２】図１における[２]−[２]線方向断面図。
【図３】同分解斜視図。
【図４】本発明の第１の実施形態の変形例を示す部分破断正面図。
【図５】図４における[５]−[５]線方向断面図。
【図６】第１の実施形態の更なる第２の変形例を示す正面図。
【図７】本発明の第１の実施形態による光学素子固定装置を適用した光学装置の断面図。
【図８】本発明の第２の実施形態による光学素子固定装置の部分破断正面図。
【図９】図８における[９]−[９]線方向断面図。
【図１０】同分解斜視図。
【図１１】本発明の第３の実施形態による光学素子固定装置の部分破断正面図。
【図１２】図１１における[１２]−[１２]線方向断面図。
【図１３】本発明の第４の実施形態による光学素子固定装置の部分破断正面図。
【図１４】図１３における[１４]−[１４]線方向断面図。
【図１５】同分解斜視図。
【図１６】同斜視図。
【図１７】本発明の第５の実施形態による光学素子固定装置の正面図。
【図１８】図１７における[１８]−[１８]線方向断面図。
【図１９】本発明の第５の実施形態による光学素子固定装置の変形例を示す正面図。
【図２０】第１従来例の光学素子固定装置の部分破断正面図。
【図２１】図２０における[２１]−[２１]線方向断面図。
【図２２】第２従来例の光学素子固定装置の部分破断正面図。
【図２３】図２２における[２３]−[２３]線方向断面図。
【図２４】第３従来例の光学素子固定装置の部分破断正面図。
【図２５】図２４における[２５]−[２５]線方向断面図。
【図２６】第４従来例の光学素子固定装置の部分破断正面図。
【図２７】図２６における[２７]−[２７]線方向断面図。
【符号の説明】
【００６８】
１００、１００'、１００"、２００、３００、４００、５００、５００'・・・光学素子固定装置、
１０１、１０１'、１０１"、２０１、３０１、４０１、５０１、５０１'・・・ハウジング、
１０１ａ、１０１ａ'、２０１ａ、３０１ａ、４０１ａ、５０１ａ・・・凹所、
１０１ｃ、１０１ｃ'、２０１ｃ、３０１ｃ、４０１ｃ、５０１ｃ・・・螺子穴、
１０２、１０２'、１０２"、２０２、３０２、４０２、５０２、５０２'・・・板ばね材、
１０２ａ、１０２ａ'、１０２ａ"、２０２ａ、３０２ａ、４０２ａ、５０２ａ、５０２ａ'・・・貫通穴、
１０２ｂ、１０２ｂ'、２０２ｂ、３０２ｂ、４０２ｂ・・・螺子挿通用穴、
１０２ｃ、１０２ｃ'、１０２ｃ"、２０２ｃ、３０２ｃ、４０２ａｃ、５０２ｃ、５０２ｃ'・・・連通穴、１２０・・・光学装置、ｒ・・・角形円筒レンズ、Ｍ、ｍ・・・ミラー、ｋ・・・角形ミラー、ｑ・・・両凸レンズ、３０１ａ１・・・段つき凹所の大径部。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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