(57)【要約】【課題】レーザ干渉測長機本体および光学ユニットの取り付けの際に、移動ミラーに対するレーザ光の光軸の傾きを簡易に調整することが可能な光学ユニットおよび測長機本体の取り付け構造、および光学ユニットを提供する。【解決手段】光学ユニット１の取り付け側と測長機本体の取り付け側とを互いに取り付け方向に突き合わせる手段と、光学ユニット１の取り付け側または測長機本体の取り付け側に設けられた少なくとも３つの脚ねじ４ａ、４ｂ、４ｃであって、そのうち少なくとも２つが取り付け方向に長さを調整可能な脚ねじ４ａ、４ｂ、４ｃとを有し、突き合わせる手段によって、光学ユニット１の取り付け側と測長機本体の取り付け側とが突き合わされ、脚ねじ４ａ、４ｂ、４ｃの長さが調整されることによって、移動ミラーに対するレーザ光軸１０の傾きが調整されることを特徴とする光学ユニットおよび測長機本体の取り付け構造が提供される。【選択図】図１
2008026196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ干渉測長機本体に含まれる移動ミラーの変位を測定するために、前記移動ミラーに対してレーザ光を射出し、該レーザ光が前記移動ミラーで反射した反射光と参照光とを干渉させる基準ミラーを内部に具備した光学ユニットおよびレーザ干渉測長機本体の取り付け構造であって、
前記光学ユニットの取り付け側と前記レーザ干渉測長機本体の取り付け側とを互いに取り付け方向に突き合わせる手段と、
前記光学ユニットの取り付け側または前記レーザ干渉測長機本体の取り付け側に設けられた少なくとも３つの脚であって、そのうち少なくとも２つが取り付け方向に長さを調整可能な脚と、
を有し、
前記突き合わせる手段によって、前記光学ユニットの取り付け側と前記レーザ干渉測長機本体の取り付け側とが突き合わされ、前記脚の長さが調整されることによって、前記移動ミラーに対する前記レーザ光の光軸の傾きが調整される、
ことを特徴とする光学ユニットおよびレーザ干渉測長機本体の取り付け構造。
【請求項２】
請求項１に記載の光学ユニットおよびレーザ干渉測長機本体の取り付け構造において、
前記突き合わせる手段によって、前記光学ユニットの取り付け側と前記レーザ干渉測長機本体の取り付け側とが突き合わされた場合、前記光学ユニットの取り付け側と前記レーザ干渉測長機本体の取り付け側とを係合させ、前記移動ミラーに対する前記レーザ光の射出位置を位置決めする位置決め手段を、
さらに有することを特徴とする光学ユニットおよびレーザ干渉測長機本体の取り付け構造。
【請求項３】
レーザ干渉測長機本体に含まれる移動ミラーの変位を測定するために、前記移動ミラーに対してレーザ光を射出し、該レーザ光が前記移動ミラーで反射した反射光と参照光とを干渉させる基準ミラーを内部に具備した光学ユニットであって、
前記光学ユニットの取り付け側に設けられた少なくとも３つの脚であって、そのうち少なくとも２つが取り付け方向に長さを調整可能な脚、
を有し、
前記光学ユニットが前記レーザ干渉測長機本体に取り付けられる際、前記光学ユニットの取り付け側と前記レーザ干渉測長機本体の取り付け側とが突き合わせられ、前記脚の長さが調整されることによって、前記移動ミラーに対する前記レーザ光の光軸の傾きが調整される、
ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の光学ユニットにおいて、
取り付け側と前記レーザ干渉測長機本体の取り付け側とが突き合わされた場合、前記レーザ干渉測長機本体の取り付け側に設けられた本体側係合手段と係合して、前記移動ミラーに対する前記レーザ光の射出位置を位置決めするユニット側係合手段を、
さらに有することを特徴とする光学ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ユニットおよびレーザ干渉測長機本体の取り付け構造、および光学ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、計測機器などの計測精度の不確かさを測定する手段としてレーザ干渉測長機が広く用いられている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】特表２００２−５４０４０８号公報
【特許文献２】特開平４−２３２８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザ干渉測長機の一形態としては、移動ミラーを含むレーザ干渉測長機本体と、移動ミラーに対してレーザ光を射出し、該レーザ光が移動ミラーで反射した反射光と参照光とを干渉させる基準ミラーを内部に具備した光学ユニットとを組み立てたものが考えられる。
【０００５】
この場合、光学ユニットからレーザ干渉測長機本体の移動ミラーへ射出されるレーザ光の光軸方向の傾きの調整において、移動ミラーに対する光軸の入射角度は厳密に要求される。光学ユニットは、その内部でレーザ光源から導かれたレーザ光はビームスプリッタにより２つに分割され、その１つは移動側ミラーへ、他の１つは光学ユニット内部に設けられた基準側ミラーに射出される。これら２つのレーザ光は、それぞれのミラーにより反射され再びビームスプリッタ上で重畳されたのち、移動ミラーの変位を測定する光学系へ導かれる。
【０００６】
もし、移動ミラーおよび基準ミラーから戻った２つのレーザ光の重畳が十分でないと、移動ミラーが最も光学ユニットに近づいた場合と遠のいた場合でレーザ光の重畳具合が異なるため、移動ミラー移動範囲全域にわたって良好な２つのレーザ光の干渉状態を保つことが不可能になる。よって、この干渉結果において、Ｓ／Ｎ比が悪くなり、光学ユニットが持つ本来の性能を引き出すことが出来ない。
【０００７】
特許文献２には、レーザ干渉測長機本体に光学ユニットを取り付ける際、レーザ光を移動ミラーに対して正確に指向させられるように、レーザ光の光軸を２つの直交軸線の周りに調整可能なレーザ干渉測長機本体および光学ユニットの取り付け構造が提案されている。
【０００８】
しかし、従来の取り付け構造では、移動ミラーに対するレーザ光の光軸を２つの直交軸線の周りに調整するため、ブラケットの光学ユニットおよびレーザ干渉測長機本体に対する取り付け面それぞれに対して工具による調整が必要であり、容易にレーザ光の光軸の傾きを調整することが困難であった。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、レーザ干渉測長機本体および光学ユニットの取り付けの際に、移動ミラーに対するレーザ光の光軸の傾きを簡易に調整することが可能な光学ユニットおよびレーザ干渉測長機本体の取り付け構造、および光学ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点によれば、レーザ干渉測長機本体に含まれる移動ミラーの変位を測定するために、上記移動ミラーに対してレーザ光を射出し、該レーザ光が上記移動ミラーで反射した反射光と参照光とを干渉させる基準ミラーを内部に具備した光学ユニットおよびレーザ干渉測長機本体の取り付け構造であって、上記光学ユニットの取り付け側と上記レーザ干渉測長機本体の取り付け側とを互いに取り付け方向に突き合わせる手段と、上記光学ユニットの取り付け側または上記レーザ干渉測長機本体の取り付け側に設けられた少なくとも３つの脚であって、そのうち少なくとも２つが取り付け方向に長さを調整可能な脚とを有し、上記突き合わせる手段によって、上記光学ユニットの取り付け側と上記レーザ干渉測長機本体の取り付け側とが突き合わされ、上記脚の長さが調整されることによって、上記移動ミラーに対する上記レーザ光の光軸の傾きが調整されることを特徴とする光学ユニットおよびレーザ干渉測長機本体の取り付け構造が提供される。
【００１１】
上記取り付け構造は、上記突き合わせる手段によって、上記光学ユニットの取り付け側と上記レーザ干渉測長機本体の取り付け側とが突き合わされた場合、上記光学ユニットの取り付け側と上記レーザ干渉測長機本体の取り付け側とを係合させ、上記移動ミラーに対する上記レーザ光の射出位置を位置決めする位置決め手段をさらに有してもよい。
【００１２】
本発明の第２の観点によれば、レーザ干渉測長機本体に含まれる移動ミラーの変位を測定するために、上記移動ミラーに対してレーザ光を射出し、該レーザ光が上記移動ミラーで反射した反射光と参照光とを干渉させる基準ミラーを内部に具備した光学ユニットであって、上記光学ユニットの取り付け側に設けられた少なくとも３つの脚であって、そのうち少なくとも２つが取り付け方向に長さを調整可能な脚を有し、上記光学ユニットが上記レーザ干渉測長機本体に取り付けられる際、上記光学ユニットの取り付け側と上記レーザ干渉測長機本体の取り付け側とが突き合わせられ、上記脚の長さが調整されることによって、上記移動ミラーに対する上記レーザ光の光軸の傾きが調整されることを特徴とする光学ユニットが提供される。
【００１３】
上記光学ユニットは、取り付け側と前記レーザ干渉測長機本体の取り付け側とが突き合わされた場合、前記レーザ干渉測長機本体の取り付け側に設けられた本体側係合手段と係合して、前記移動ミラーに対する前記レーザ光の射出位置を位置決めするユニット側係合手段をさらに有してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レーザ干渉測長機本体および光学ユニットの取り付けの際に、移動ミラーに対するレーザ光の光軸の傾きを簡易に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態（以下、本実施形態という）について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態における光学ユニットの斜視図である。図２は、レーザ干渉測長機本体に取り付けられた光学ユニットの側面図である。図３は、取り付け側から見た光学ユニットの正面図である。図４は、着脱可能なカバーが取り外された状態における光学ユニットの背面図である。
【００１７】
光学ユニット１は、レーザ干渉測長機本体に含まれる移動ミラーの変位を測定するために、当該移動ミラーに対してレーザ光を射出し、当該レーザ光が上記移動ミラーで反射した反射光と参照光とを干渉させる基準ミラーを内部に具備したものである。また、光学ユニット１には、１つのブロック内に各種光学素子コンポーネントがまとめられており、レーザ干渉測長機本体に着脱可能な構成を有する。例えば、光学ユニット１内部に含まれる光学素子コンポーネントとして、ビームスプリッタ等が挙げられる。
【００１８】
光学ユニット１において、レーザ光源（図示せず）から導かれたレーザ光はビームスプリッタ（図示せず）により２つに分割され、その１つはレーザ干渉測長機本体に含まれる移動ミラー（図示せず）へ、他の１つは基準ミラー（図示せず）に射出される。これら２つのレーザ光は、それぞれのミラーにより反射され再びビームスプリッタ上で重畳されたのち、移動ミラーの変位を測定する光学系（図示せず）へ導かれる。
【００１９】
次に、光学ユニットおよびレーザ干渉測長機本体の取り付け構造について説明する。当該取り付け構造は、光学ユニットの取り付け側とレーザ干渉測長機本体の取り付け側とを互いに取り付け方向に突き合わせる手段と、光学ユニットの取り付け側またはレーザ干渉測長機本体の取り付け側に設けられた少なくとも３つの脚であって、そのうち少なくとも２つが取り付け方向に長さを調整可能な脚とを有している。
【００２０】
さらに、上記取り付け構造は、上記突き合わせる手段によって、光学ユニットの取り付け側とレーザ干渉測長機本体の取り付け側とが突き合わされた場合、光学ユニットの取り付け側とレーザ干渉測長機本体の取り付け側とを係合させ、移動ミラーに対するレーザ光の射出位置を位置決めする位置決め手段を有している。本実施の形態では、位置決め手段は、本体の取り付け側に設けられた本体側係合手段と、ユニットの取り付け側に設けられたユニット側係合手段とを含み、本体側係合手段とユニット側係合手段とが係合することによって、レーザ光の射出位置が位置決めされる。
【００２１】
本実施形態において、上記突き合わせる手段は、図２に示すように、光学ユニット１の取り付け側に設けられた固定用ねじ２、および当該固定用ねじ２の頭部とその頭部を当て付ける部材の間に設けられたばね座金１２から構成される。
【００２２】
具体的には、図２に示すように、光学ユニット１の取り付け側に設けられた雄ねじが形成された固定用ねじ２がレーザ干渉測長機本体２０の取り付け側に設けられた雌ねじ１４に螺合し、さらに固定用ねじ２に使用されているばね座金１２のばね作用が働くことによって、光学ユニット１の取り付け側とレーザ干渉測長機本体２０の取り付け側とが半固定された状態で突き合わせられる。なお、ばね座金１２は、固定用ねじ２の締め付け時のゆるみを防止する機能も有する。
【００２３】
本実施形態において、上記脚は、光学ユニット１の取り付け側に設けられ、取り付け面から取り付け方向（紙面矢印Ａ方向）に突き出る長さを調整可能な３つの脚ねじ４ａ、４ｂ、４ｃから構成される。また、図２に示すように、光学ユニット１およびレーザ干渉測長機本体２０の取り付けの際には、光学ユニット１の取り付け側とレーザ干渉測長機本体２０の取り付け側とが突き合わせられ、ばね座金１２のばね作用によって、光学ユニット１からレーザ干渉測長機本体２０に対して押し付ける力がかかっており、脚ねじ４ａ、４ｃの先端はレーザ干渉測長機本体の取り付け側に当接させられる。
【００２４】
３つの脚ねじは、それぞれが一直線上に並ばないように配置される。図１に示すように、本実施形態においては、各脚ねじが三角形の各頂点に位置するように配置される。具体的には、２つの脚ねじ４ｂ、４ｃ（以下、「左右方向調整脚」と称する）が取り付け側の下方に、光学ユニット１の底面に対して平行に配置され、残りの１つの脚ねじ４ａ（以下、「上下方向調整脚」と称する）が取り付け側の上方に配置されている。また、２つの固定用ねじ２は、脚ねじ４ａから２つの左右方向調整脚を結ぶ線に下ろした垂直線上に配置されている。
【００２５】
図１において、上記突き合わせる手段によって、光学ユニット１の取り付け側とレーザ干渉測長機本体の取り付け側とが突き合わされ、上下方向調整脚４ａの長さを調整せずに、左右方向調整脚４ｂまたは４ｃの長さを取り付け方向に調整することによって、移動ミラーに対するレーザ光軸１０の傾きがＸ方向に調整される。また、左右方向調整脚４ｂおよび４ｃの長さを調整せずに、上下方向調整脚４ａの長さを取り付け方向に調整することによって、移動ミラーに対するレーザ光軸１０の傾きがＹ方向に調整される。
【００２６】
本実施形態において、上記位置決め手段は、図１に示すように、光学ユニットの取り付け側に設けられた円筒部８と、レーザ干渉測長機本体の取り付け側に設けられた穴部（図示せず）とを含む。具体的には、図２に示すように、円筒部８は、レーザ光源から射出されたレーザ光１０がレーザ干渉測長機本体２０の移動ミラーに対して送受波されるときに通過するレーザ照射用窓６と同軸に設けられ、例えば図１に示すように２つの固定用ねじ２の間に配置されている。穴部１８は、円筒部８に対応する位置に設けられており、穴部１８の内径は、円筒部８の外径よりわずかに大きい。
【００２７】
取り付けの際には、円筒部８と穴部１８とが嵌め合わされ、これにより移動ミラーに対するレーザ光の射出位置が位置決めされる。
【００２８】
図２に示すように、脚ねじの長さを調整し、レーザ光軸１０の傾きが調整された後は、固定用ねじ２を光学ユニット１内部の当て付け部材（図示せず）に対して、六角レンチ等の工具により締め付けることによって、光学ユニット１がレーザ干渉測長機本体２０に確実に固定される。
【００２９】
なお、図２に示すように、光学ユニット１は、着脱可能な断面コの字形状のカバー２２を有し、固定用ねじ２の締め付けや脚ねじの取り付け方向へ突き出る長さの調整は、このカバー２２を取り外した状態で行われる。
【００３０】
また、図４に示すように、カバー２２が取り外された状態におけるレーザ光軸の傾きの調整は、脚ねじ４ａ、４ｂ、４ｃの頭部をドライバ、レンチ等の工具により回転させることによって行われる。本実施形態において、脚ねじ４ａ、４ｂ、４ｃには、六角穴の付いた止めねじが使用され、工具には、六角レンチが使用される。
【００３１】
なお、上記説明では、光学ユニットの取り付け側とレーザ干渉測長機本体の取り付け側とを互いに取り付け方向に突き合わせる手段として、光学ユニットの取り付け側に設けられた固定用ねじおよびばね座金を使用したが他の手段を使用してもよい。
【００３２】
また、上記説明では、２つの固定用ねじを使用したが、必ずしも２つでなくてもよく、少なくとも１つの固定用ねじを使用していればよい。
【００３３】
また、上記説明では、固定用ねじは、脚ねじ４ａから２つの左右方向調整脚を結ぶ線に下ろした垂直線上に配置されているが、３つの脚ねじによる三角形の内部であればどのように配置されてもよい。
【００３４】
また、上記説明では、取り付け方向に長さを調整可能な脚は、光学ユニットの取り付け側に設けられているが、レーザ干渉測長機本体の取り付け側に設けられてもよい。また、上記脚は取り付け方向に長さを調整可能なものであれば良く、ねじ以外のものを使用してもよい。
【００３５】
また、上記説明では、位置決め手段として、光学ユニットの取り付け側に設けられた円筒部およびレーザ干渉測長機本体の取り付け側に設けられた穴部を使用したが他の手段を使用してもよい。例えば、レーザ干渉測長機本体の取り付け側に円筒部を設け、光学ユニットの取り付け側に当該円筒部と係合する穴部を設けてもよい。
【００３６】
以上、本実施形態によれば、突き合わせる手段によって、光学ユニットの取り付け側とレーザ干渉測長機本体の取り付け側とが突き合わされ、光学ユニットの取り付け側に設けられた脚の長さが調整されることによって、移動ミラーに対するレーザ光の光軸の傾きが調整される。その結果、光学ユニットおよびレーザ干渉測長機本体の取り付けの際、移動ミラーに対するレーザ光の光軸の傾きを簡易に調整することができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、上記突き合わせる手段によって、光学ユニットの取り付け側とレーザ干渉測長機本体の取り付け側とが突き合わされた場合、位置決め手段によって、光学ユニットの取り付け側とレーザ干渉測長機本体の取り付け側が係合させられ、移動ミラーに対するレーザ光の射出位置が位置決めされる。その結果、レーザ光の光軸の傾きが調整されている間、移動ミラーに対するレーザ光の射出位置は位置決めされ、移動ミラーに対するレーザ光の光軸の傾きをより簡易に調整できる。
【００３８】
以上、添付図面を参照しながら本実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態における光学ユニットの斜視図である。
【図２】本実施形態における光学ユニットの側面図である。
【図３】本実施形態における光学ユニットの正面図である。
【図４】本実施形態における光学ユニットの背面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  光学ユニット、２  固定用ねじ、４ａ，４ｂ，４ｃ  脚ねじ、６  レーザ照射用窓、８  円筒部、１０  レーザ光軸、１２  ばね座金、１４  雌ねじ、１８  穴部、２０  レーザ干渉測長機本体、２２  カバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008026196.tif 000006