(57)【要約】【課題】簡易な構成によって、容易に光学部品を所望の姿勢で固定可能とする。【解決手段】ベース１の下端に設けた外縁が弧形状のフランジ部１１を、基盤１００の円形の窪み１０１に嵌め込み、垂直軸周りの回転角度を調整しつつ、長孔１１２を貫通させたネジ１０３でベース１を基盤１００に固定する。そして、前側ネジ５と後側ネジ６を一旦緩めた状態から、交互に締め付けていき、ベース１に対する左右方向を回転軸とする回転角度を、所望の角度に調整した状態でホルダ２をベース１に対して固定する。ここで、ホルダ２は、ホルダ２とベース１との間に配置した左側硬球３と右側硬球４の上端によって支持されており、前側ネジ５と後側ネジ６からホルダ２に加える力の比を適当に設定することにより、この左側硬球３の上端と右側硬球４の上端を結ぶ左右方向の軸周りの回転角度を任意の角度に調整した状態でベース１に対して固定することができる。【選択図】図１
2008096692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部品を基盤に対して固定する光学部品固定装置であって、
前記基盤に下面を載せ置いた形態で、当該基盤に対して固定される、上面に水平方向に離間して配置された二つの孔もしくは穴が設けられたベースと、
前記ベースの上面に設けられた二つの孔もしくは穴の各々にそれぞれ下端が嵌り込んだ二つの球と、
上面に光学部品を保持する、下面に水平方向に離間して配置された、各々に前記二つの球それぞれの上端が嵌り込んだ二つの孔もしくは穴を有するホルダと、
複数のネジとを有し、
前記ホルダは、当該ホルダの下面と前記ベースの上面が面接触せずに、当該ホルダの下面の孔もしくは穴の縁が前記二つの球によって前記ベースの上面上空に支持された形態で、前記複数のネジによって、前記二つの球を結ぶ線の水平方向についての両側において、前記ベースに対してネジ止め固定されていることを特徴とする光学部品固定装置。
【請求項２】
請求項１記載の光学部品固定装置であって、
前記ネジの頭部と前記ホルダとの間に配置した、当該ネジの頭部から前記ホルダに加わる、前記ベースに対して当該ホルダを固定する力を伝達するバネを有することを特徴とする光学部品固定装置。
【請求項３】
光学部品を基盤に対して固定する光学部品固定装置であって、
前記基盤に下面を載せ置いた形態で、当該基盤に対して固定されるベースと、
上面上に光学部品を保持する、前記ベースに対して所定角度揺動可能、かつ、前記所定角度内の任意角度揺動した状態で当該ベースに対して固定可能に前記ベースの上面上に配置されたホルダとを有し、
前記ホルダは、保持した光学部品の下部に位置するように設けられた上下方向に当該ホルダを貫通する孔である上部光路用孔を有し、
前記ベースは、前記ホルダの当該ベースに対する前記所定角度内の揺動角度の如何に関わらずに、前記ホルダの上部光路用孔と少なくとも一部が上下方向に重なるように設けられた、上下方向に当該ベースを貫通する孔である下部光路用孔を有することを特徴とする光学部品固定装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の光学部品固定装置であって、
前記ホルダは、保持した光学部品の下部に位置するように設けられた上下方向に当該ホルダを貫通する孔である上部光路用孔を有し、
前記ベースは、前前記ホルダの上部光路用孔と少なくとも一部が上下方向に重なるように設けられた、上下方向に当該ベースを貫通する孔である下部光路用孔を有することを特徴とする光学部品固定装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４記載の光学部品固定装置であって、
前記ベースは、下端の面の外縁形状が弧形状を有していることを特徴とする光学部品固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリズムやレンズといった光学部品を固定する光学部品固定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリズムやレンズといった光学部品を光学定盤等に対して固定する光学部品固定装置としては、光学部品の一面を部分的に接着することにより保持する装置（たとえば、特許文献１）や、光学部品のモータを用いた変位調整機構を備えた装置や（たとえば、特許文献２）、光学部品のアライメント用のネジ機構を備えた装置が知られている（たとえば、特許文献３）。
【特許文献１】特開2000-121899号公報
【特許文献２】特開2004-243396号公報
【特許文献３】特開2002-162551号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光学部品を固定する場合、光学部品を、その光軸が所望の軸と正しく一致する姿勢で、光学部品固定装置を用いて固定する必要がある。
一方で、上述のような調整機構を光学部品固定装置に備えれば、固定後においても、随時、簡易に光学部品の姿勢を調整することができるようになるが、このような調整機構を備えると、光学部品固定装置が大型、複雑化してしまうことになる。
そこで、本発明は、容易に光学部品を所望の姿勢で固定することができる、簡易な構成を備えた光学部品固定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】
【０００４】
前記課題達成のために、本発明は、光学部品を基盤に対して固定する光学部品固定装置を、前記基盤に下面を載せ置いた形態で、当該基盤に対して固定される、上面に水平方向に離間して配置された二つの孔もしくは穴が設けられたベースと、前記ベースの上面に設けられた二つの孔もしくは穴の各々にそれぞれ下端が嵌り込んだ二つの球と、上面に光学部品を保持する、下面に水平方向に離間して配置された、各々に前記二つの球それぞれの上端が嵌り込んだ二つの孔もしくは穴を有するホルダと、複数のネジとを含めて構成し、前記ホルダを、当該ホルダの下面と前記ベースの上面が面接触せずに、当該ホルダの下面の孔もしくは穴の縁が前記二つの球によって前記ベースの上面上空に支持された形態で、前記複数のネジによって、前記二つの球を結ぶ線の水平方向についての両側において、前記ベースに対してネジ止め固定するようにしたものである。
【０００５】
このような光学部品固定装置によれば、ネジを緩めた状態において、ホルダはベースに対して二つの球を結ぶ軸を回転軸とする回転方向に、球の球面に沿ってスムーズに揺動可能であり、かつ、複数のネジを各々適当に締め付けることによりホルダを、ベースに対して任意の角度揺動した状態で固定することができる。よって、ベースとホルダと二つの球と複数のネジという簡易かつ特段の形状加工も必要としない構成において、光学部品の上記回転方向の姿勢を所望の姿勢に調整した状態で固定することができるようになる。
【０００６】
ここで、このような光学部品固定装置には、前記ネジの頭部と前記ホルダとの間に配置した、当該ネジの頭部から前記ホルダに加わる、前記ベースに対して当該ホルダを固定する力を伝達するバネを設けることも、精緻な姿勢の調整を可能とする上で好ましい。
また、光学部品固定装置において、ホルダに、保持した光学部品の下部に位置するように設けられた上下方向に当該ホルダを貫通する孔である上部光路用孔を備え、前記ベースは、前前記ホルダの上部光路用孔と少なくとも一部が上下方向に重なるように設けられた、上下方向に当該ベースを貫通する孔である下部光路用孔を備えることも好ましい。このようにすることにより、光学部品に対して水平方向に進む光路に加え、光学部品に対して上下方向に進む光路も確保することができ、光学部品の多様な形態での利用が可能となる。
【０００７】
また、前記課題達成のために、本発明は、光学部品を基盤に対して固定する光学部品固定装置を、前記基盤に下面を載せ置いた形態で、当該基盤に対して固定されるベースと、上面上に光学部品を保持する、前記ベースに対して所定角度揺動可能、かつ、前記所定角度内の任意角度揺動した状態で当該ベースに対して固定可能に前記ベースの上面上に配置されたホルダとを含めて構成し、前記ホルダに、保持した光学部品の下部に位置するように設けられた上下方向に当該ホルダを貫通する孔である上部光路用孔を備え、前記ベースに、前記ホルダの当該ベースに対する前記所定角度内の揺動角度の如何に関わらずに、前記ホルダの上部光路用孔と少なくとも一部が上下方向に重なるように設けられた、上下方向に当該ベースを貫通する孔である下部光路用孔を備えたものである。
【０００８】
このような光学部品固定装置によれば、光学部品の、前記ホルダがベースに対して揺動する方向の角度を任意角度に調整して固定することができる。また、光学部品に対して水平方向に進む光路に加え、光学部品に対して上下方向に進む光路も確保することができるので、光学部品の多様な形態での利用が可能となる。
【０００９】
なお、以上のような各光学部品固定装置は、前記ベースの下端面の外縁形状を弧形状とすることが、垂直軸廻りの回転角度を容易に調整できるようにする上で好ましい。すなわち、この場合には、基盤にベースの下端の弧形状と整合する曲率を有する弧形状を外縁の形状として有する窪みを設け、この窪みにベースを嵌め込んで、窪みの外縁の弧に沿ってベースの下端を垂直軸廻りの回転方向に滑動させて角度を調整しつつ、ベースを基盤に固定すればよい。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、容易に光学部品を所望の姿勢で固定することができる、簡易な構成を備えた光学部品固定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１ａに、本実施形態に係る光学部品固定装置を示す。
図中、ａ２は光学部品固定装置の上面を、ａ３は光学部品固定装置の正面を、ａ１は光学部品固定装置の背面を、ａ４は光学部品固定装置の左側面を、ａ５は光学部品固定装置の右側面を表している。
また、図１ｂは図１ａ２の切断線Ａ-Ａによる光学部品固定装置の断面を、図１ｃは図１ａ２の切断線Ｂ-Ｂによる光学部品固定装置の断面を表している。そして、図１ｄは、光学部品固定装置の斜視図を表している。
図示するように、光学部品固定装置は、ベース１と、ホルダ２と、左側硬球３と、右側硬球４と、前側ネジ５と、後側ネジ６と、コイルバネ７とより構成される。
図示するように、ベース１は、おおよそ、下端に左右に延びるフランジ部１１を備えた直方体形状を有しており、左右のフランジ部１１には、それぞれ、ベース固定用の長孔１１２が設けられている。そして、ベース１の上面には、前後方向に並べて配置された前側ネジ穴１２と後側ネジ穴１３との二つのネジ穴が設けられている。
【００１２】
そして、さらに、ベース１は、上面に、前後方向について略中央の位置に左右に並んで配置された左側穴１４と右側穴１５とを備えており、左側穴１４は、当該左側穴１４に下部が嵌め込まれた左側硬球３を支持し、右側穴１５は、当該右側穴１５に下部が嵌め込まれた右側硬球４を支持している。また、ベース１は、前後左右方向についての略中央の位置に設けられたベース１を上下に貫通する下部光路用孔１６と、ベース１の正面に設けられた治具用穴１７とを有している。
【００１３】
次に、ホルダ２は、略直方体形状を有しており、前後方向に並べて配置されたホルダ２を上下に貫通する、前側ホルダ固定用孔２１と後側ホルダ固定用孔２２との二つのホルダ固定用の孔が設けられている。また、ホルダ２は、前後方向について略中央の位置に左右に並んで配置された左側孔２３と右側孔２４とを備えている。そして、図１ｃに示すように、ホルダ２は、左側孔２３の下端部を左側硬球３の上部に嵌め込み、右側孔２４の下端部を右側硬球４の上部に嵌め込んだ形態、すなわち、ホルダ２とベース１の間に、左側穴１４と左側孔２３で前後左右方向の移動が抑止された左側硬球３と、右側穴１５と右側孔２４で前後左右方向の移動が抑止された右側硬球４を挟んだ形態で、ベース１の上方に配置される。そして、この配置で、前側ネジ５を上方より前側ホルダ固定用孔２１を貫通させてベース１の前側ネジ穴１２に螺着し、後側ネジ６を上方より後側ホルダ固定用孔２２を貫通させてベース１の後側ネジ穴１３に螺着することにより、ホルダ２はベース１に対して固定される。ただし、図１ｂに示すように、後側ホルダ固定用孔２２は中間部に中心方向に張り出したテラス部が形成されるように上部の直径が下部よりも大きくなっており、この後側ホルダ穴のテラス部の上面と、後側ネジ６の頭部とで挟み込まれるように、後側ネジ６を中央孔に貫通させたコイルバネ７が配置される。
【００１４】
さて、ホルダ２は、さらに、上面を窪めて形成した光学部品の位置決め用の窪部２５と、ホルダ２のベース１の下部光路用孔１６と前後左右方向位置が等しい位置に設けられ得た、ホルダ２を上下に貫通する上部光路用孔２６とを備えている。
さて、このような構成において、光学部品の固定は次のように行われる。
まず、図１ｅに示すように、ホルダ２の窪部２５に、ミラーやプリズムなどの光学部品１０を嵌め込んで位置決めし接着剤等により、当該窪部２５の上面に固定する。
次に、図１ｆ１に示すように、ベース１のフランジ部１１の外縁の弧と整合する曲率を有する円形の窪み１０１と、二つのベース固定用ネジ穴１０２を設けた、光学定盤などの光学部品１０の基盤１００に対して、光学部品固定装置を固定する。
この固定は、図１ｆ２に示すように、ベース１のフランジ部１１を、基盤１００の窪み１０１に嵌め込み、ベース１のフランジ部１１の長孔１１２を貫通させたネジ１０３をベース固定用ネジ穴１０２にねじ込むことにより行う。ここで、この固定の際に、窪み１０１とフランジ部１１の外縁の弧の係合を利用して、長孔１１２の余裕の範囲内において、ベース１の基盤１００に対する、垂直方向を回転軸とする回転方向の角度を任意に設定することができる。なお、ベース１の治具用穴１７は、この角度の調整の際に所定の治具を差し込んで、ベース１を操作できるように設けている。
【００１５】
ベース１を基盤１００に固定したならば、次に、前側ネジ５と後側ネジ６を一旦緩めた状態から、交互に締め付けていき、ベース１に対する左右方向を回転軸とする回転角度が所望の角度となるようにホルダ２をベース１に対して固定する。すなわち、ホルダ２は、左側硬球３の上端と右側硬球４の上端によって支持されているので、前側ネジ５と後側ネジ６を締め付けていない状態では、この左側硬球３の上端と右側硬球４の上端を結ぶ左右方向の軸を回転軸として所定範囲内で、左側硬球３と右側硬球４の球面に沿ってスムーズに、ベース１に対して回転（揺動）することができる。また、前側ネジ５と後側ネジ６からホルダ２に加える力の比を適当に設定することにより、前記所定範囲内の任意の角度でホルダ２をベース１に対して固定することができる。ここで、後側ネジ６の頭部とホルダ２の間に設けたコイルバネ７は、このような前側ネジ５と後側ネジ６からホルダ２に加える力の比、したがって、ホルダ２のベース１に対する角度を精緻に調整できるように設けている。
【００１６】
そして、このようにしてホルダ２をベース１に対して固定したならば、必要に応じて、さらに、以上のような、ベース１の基盤１００に対する垂直方向を回転軸とする回転方向の角度の調整と、ホルダ２のベース１に対する左右方向を回転軸とする回転方向の角度の調整を繰り返し行って、光学部品１０の基盤１００に対する姿勢を所望の姿勢に固定する。
【００１７】
以上、本実施形態に係る光学部品固定装置の構成を示した。
次に、図２に、本光学部品固定装置の使用例を示す。
ここで、図２ａは、光学部品１０としてプリズムによるビームスプリッタを用い、このビームスプリッタを、前方よりビームスプリッタに照射したレーザ光を後方に直進するレーザ光と、右方向に進むレーザ光とに分岐するために用いた例を表している。
なお、図２ａ１は、上方より見たレーザ光の光学部品１０における分岐のようすを模式的に表したものであり、図２ａ２はレーザ光の光学部品１０における分岐を斜視したようすを模式的に表したものである。
次に、図２ｂは、光学部品１０としてプリズムによるビームスプリッタを用い、このビームスプリッタを、基盤１００に設けた孔１０４を介して、下方よりビームスプリッタに照射したレーザ光を上方に直進するレーザ光と、左方方向に進むレーザ光とに分岐するために用いた例を表している。
【００１８】
ここで、図２ｂ１は、図１ａ２の上面図における切断線ＢーＢによる断面で表したレーザ光の光学部品１０における分岐のようすを模式的に表したものであり、図２ｂ２はレーザ光の光学部品１０における分岐を斜視したようすを模式的に表したものである。図２ｂ１に示したように、この場合に、基盤１００の下方より照射されたレーザ光は、基盤１００に設けた孔１０４、ベース１の下部光路用孔１６、ホルダ２の上部光路用孔２６を順番に通って、ホルダ２に固定された光学部品１０に下方より到達し、当該光学部品１０によって分岐される。
【００１９】
以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように本実施形態によれば、簡易かつ特段の形状加工も必要としない構成において、容易に光学部品を所望の姿勢で固定できる光学部品固定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る光学部品固定装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光学部品固定装置の使用例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…ベース、２…ホルダ、３…左側硬球、４…右側硬球、５…前側ネジ、６…後側ネジ、７…コイルバネ、１０…光学部品、１１…フランジ部、１２…前側ネジ穴、１３…後側ネジ穴、１４…左側穴、１５…右側穴、１６…下部光路用孔、１７…治具用穴、２１…前側ホルダ固定用孔、２２…後側ホルダ固定用孔、２３…左側孔、２４…右側孔、２５…窪部、２６…上部光路用孔、１００…基盤、１０２…ベース固定用ネジ穴、１１２…長孔。
【図１】
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【図２】
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