(57)【要約】    【課題】  光学系の光軸調整が１方向からの作業により行え、而も熟練が必要とされない様な光線射出装置を提供する。    【解決手段】  外筒に対して、所要のギャップを介在して内筒が嵌装され、前記外筒、前記内筒のいずれか一方にレンズ９を保持させ、他方に発光部を保持させた光学系２６を具備する光線射出装置に於いて、前記外筒、前記内筒間に掛渡って調整キーを少なくとも一対設け、前記対となる２つの調整キーの間に位置する様に調整用ナットリングを前記外筒に螺合し、前記２つの調整キーの傾斜が同一で傾斜方向の異なる傾斜面を有し、該２つの傾斜面は前記調整用ナットリングを挾む方向から当接し、該調整用ナットリングを回転させ、前記外筒に対して軸心方向の変位を与えることで、前記調整用ナットリングは前記２つの調整キーの傾斜面に対して相対変位し、前記内筒の軸心が前記外筒の軸心に対して変位する様構成した。    【選択図】        図１
2008257126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒に対して、所要のギャップを介在して内筒が嵌装され、前記外筒、前記内筒のいずれか一方にレンズを保持させ、他方に発光部を保持させた光学系を具備する光線射出装置に於いて、前記外筒、前記内筒間に掛渡って調整キーを少なくとも一対設け、前記対となる２つの調整キーの間に位置する様に調整用ナットリングを前記外筒に螺合し、前記２つの調整キーは傾斜が同一で傾斜方向の異なる傾斜面を有し、該２つの傾斜面は前記調整用ナットリングを挾む方向から当接し、該調整用ナットリングを回転させ、前記外筒に対して軸心方向の変位を与えることで、前記調整用ナットリングは前記２つの調整キーの傾斜面に対して相対変位し、前記内筒の軸心が前記外筒の軸心に対して変位する様構成したことを特徴とする光線射出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光線等の光線を射出する光線射出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
離反した位置を示すポインタとして、或は変調等により情報を重畳したレーザ光線等の光線を射出して情報を伝達する情報伝達の手段として、光線射出装置がある。斯かる光線射出装置では、射出される光線が所要の光束（広がり）で、所定の性能を確保する為に、光線射出装置の光学系は焦点合せ機能、光軸合せ機能を具備している。
【０００３】
図１５は、レーザ光線等の光線を発光する発光部を具備する光線射出装置１を示しており、ケース本体２の内部には光学系３、後述するレーザダイオード（ＬＤ）等の発光部４、発光を制御する発光制御回路５等が収納されている。
【０００４】
図１６〜図１８に於いて、従来の光学系３を説明する。
【０００５】
外筒７に内筒８が摺動自在に嵌合され、該外筒７の物体側（図１８中前側）にレンズ９が嵌装されている。又、前記外筒７にはフランジ１０が設けられており、前記光学系３は前記フランジ１０を介して前記ケース本体２に取付けられる様になっている。
【０００６】
前記外筒７の発光部側（図１８中後ろ側）端部には所要長さのガイドスリット１１が軸心と平行に刻設され、該ガイドスリット１１には前記内筒８に突設されたスライドピン１２が摺動自在に嵌合しており、前記内筒８は前記外筒７に対して回転が規制された状態で伸縮可能となっている。
【０００７】
又、前記外筒７には内筒固定螺子１３が設けられており、該内筒固定螺子１３を回すことで先端が前記内筒８の表面に押圧され、該内筒８の前記外筒７に対する位置を固定する様になっている。尚、前記内筒固定螺子１３によって前記内筒８の摺動面が傷付けられない様に、前記内筒固定螺子１３が当接する範囲は摺動面よりも後退している。
【０００８】
前記内筒８の後端部には発光体ホルダ１４が嵌合される様になっており、該発光体ホルダ１４は前記内筒８の内面に突設された内フランジ１５に突当てられる様になっている。
【０００９】
前記発光体ホルダ１４は中空であり、前記内筒８に嵌入する嵌合部１６と外側に張出しているフランジ部１７を有し、前記嵌合部１６は前側に向って拡大する円錐台形状をしている。
【００１０】
前記内筒８の後端部には、直交する直径上にそれぞれ光軸調整螺子１８，１９が２個宛、計４本設けられ、該光軸調整螺子１８，１９は前記嵌合部１６の円錐面に当接する様になっている。前記光軸調整螺子１８，１９は、棒状の工具によって回転できる螺子、例えばＬＳ押し螺子が用いられ、前記光軸調整螺子１８，１９を回す工具としては、ＬＳレンチが用いられる。
【００１１】
前記発光体ホルダ１４の後端部には発光部４が保持されている。
【００１２】
同一直径上の一方の光軸調整螺子１８を螺子込み、他方を螺子戻すことで前記嵌合部１６の１つの直径方向の位置を変位させることができ、同様にして他方の直径上の光軸調整螺子１９を螺子込み、他方を螺子戻すことで前記嵌合部１６のもう１つの直径方向の位置を変位させることができ、前記発光部４の発光光軸の調整を行える。
【００１３】
而して、前記光学系３では、前記内筒固定螺子１３を緩めた状態で、前記内筒８の前記外筒７に対する軸心方向の位置調整（焦点合せ）を行い、前記光軸調整螺子１８又は前記光軸調整螺子１９を調整することで、前記発光部４の発光光軸の２方向の調整（光軸合せ）が可能となる。
【００１４】
尚、前記光学系３の焦点合せ、光軸合せの内、少なくとも光軸合せは、該光学系３が光線射出装置１に組込まれた状態で、所定の基準位置に対して実施する必要がある。
【００１５】
図１９は前記光学系３が前記ケース本体２に取付けた状態（光線射出装置１の状態）での光軸合せを示すものである。前記光線射出装置１では底面を介して所要の設置場所に固定される様になっており、光軸合せは底面を基準として実施される。
【００１６】
前記ケース本体２は、所要の一面、図示では上面が開放される様になっており、上方からの調整作業は、上面を開放された状態で行われる。又、側面、底面からの光軸調整作業を可能とする為、前記ケース本体２の側面、底面の前記光軸調整螺子１８、前記光軸調整螺子１９に対応する箇所に光軸調整孔２１が穿設され、該光軸調整孔２１にＬＳレンチ２２を挿通して前記光軸調整螺子１８，１９を回転している。
【００１７】
尚、前記光軸調整螺子１８，１９は光軸調整をしない状態では、ボルト２３が螺合されている。又、図１９中、２４は前記発光部４の駆動、出力制御等を行う発光駆動回路２４を示している。
【００１８】
上記した従来の光線射出装置１に於ける光学系では、光軸合せを行う場合、４方向からの、前記光軸調整螺子１８，１９の螺子込み、螺子戻しによる作業となり、熟練した技能が必要となる。
【００１９】
又、前記ケース本体２の外部から前記ＬＳレンチ２２を挿通して、前記光軸調整螺子１８，１９を回す為、前記ケース本体２に挿通用の孔が必要であり、又前記ケース本体２の内部にも前記ＬＳレンチ２２の挿入が可能な様に、空間を確保しなければならず、前記光学系３の配置、該光学系３の取付け構造、或は部品の配置に制約を生じる。
【００２０】
【特許文献１】特開２００１−４１６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は斯かる実情に鑑み、光学系の光軸調整が１方向からの作業により行え、而も熟練が必要とされない様な光線射出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、外筒に対して、所要のギャップを介在して内筒が嵌装され、前記外筒、前記内筒のいずれか一方にレンズを保持させ、他方に発光部を保持させた光学系を具備する光線射出装置に於いて、前記外筒、前記内筒間に掛渡って調整キーを少なくとも一対設け、前記対となる２つの調整キーの間に位置する様に調整用ナットリングを前記外筒に螺合し、前記２つの調整キーは傾斜が同一で傾斜方向の異なる傾斜面を有し、該２つの傾斜面は前記調整用ナットリングを挾む方向から当接し、該調整用ナットリングを回転させ、前記外筒に対して軸心方向の変位を与えることで、前記調整用ナットリングは前記２つの調整キーの傾斜面に対して相対変位し、前記内筒の軸心が前記外筒の軸心に対して変位する様構成した光線射出装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、外筒に対して、所要のギャップを介在して内筒が嵌装され、前記外筒、前記内筒のいずれか一方にレンズを保持させ、他方に発光部を保持させた光学系を具備する光線射出装置に於いて、前記外筒、前記内筒間に掛渡って調整キーを少なくとも一対設け、前記対となる２つの調整キーの間に位置する様に調整用ナットリングを前記外筒に螺合し、前記２つの調整キーは傾斜が同一で傾斜方向の異なる傾斜面を有し、該２つの傾斜面は前記調整用ナットリングを挾む方向から当接し、該調整用ナットリングを回転させ、前記外筒に対して軸心方向の変位を与えることで、前記調整用ナットリングは前記２つの調整キーの傾斜面に対して相対変位し、前記内筒の軸心が前記外筒の軸心に対して変位する様構成したので、前記調整用ナットリングの回転だけで前記発光部の光軸合せを行えるので、微調整が可能であり、熟練を必要とされず、又光軸合せの作業は一方向からだけでよいので、光学系を設ける場合の位置、空間の制約が緩和される等の優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００２５】
図１は本発明に係る光線射出装置２５を示している。又、図１は、該光線射出装置２５のケース本体２の上面を開放した状態を示し、上面は上蓋により閉塞可能となっている（図１５参照）。図中２６は光学系、２４は該光学系２６の発光部４の発光を制御する発光駆動回路を示している。
【００２６】
図２から図１１により前記光学系２６について説明する。
【００２７】
外筒２７に内筒２８が摺動自在に嵌合されると共に径方向に所要のギャップを有し、前記外筒２７の軸心に対し、前記内筒２８の軸心の位置が調整可能となっている。前記外筒２７の物体側（図４中前側）にレンズ９が嵌装され、又前記外筒２７にはフランジ２９が設けられており、該フランジ２９を介して前記光学系２６が前記ケース本体２に取付けられる様になっている。
【００２８】
図６に示される様に、前記外筒２７の発光部側（図４中後ろ側）部分には雄螺子が刻設された雄螺子部３１が設けられ、該雄螺子部３１には各一対の光軸上下調整用長孔３２，３２、光軸水平調整用長孔３３，３３が穿設されている。前記光軸上下調整用長孔３２，３２と前記光軸水平調整用長孔３３，３３とは前記外筒２７の軸心方向に位置がずらされている。
【００２９】
前記光軸上下調整用長孔３２，３２の中心線は、前記外筒２７の軸心を含む鉛直面内に含まれ、又前記光軸上下調整用長孔３２，３２は前記外筒２７の軸心と平行であり、円周方向に１８０度位置がずれている。
【００３０】
前記光軸水平調整用長孔３３，３３の中心線は、前記外筒２７の軸心を含む水平面内に含まれ、又前記光軸水平調整用長孔３３，３３は前記外筒２７の軸心と平行であり、又円周方向に１８０度位置がずれている。
【００３１】
図７、図８は前記内筒２８を示しており、該内筒２８は後側端部がフランジ３４によって閉塞された中空部材であり、該フランジ３４の中心にはＬＤ等の発光部４が設けられている。
【００３２】
前記内筒２８の先端部を除く所要長さに亘って細径部３６が形成され、、該細径部３６の外周面は摺動面３５から僅かに後退している。前記内筒２８の後端から前端に亘って（前記摺動面３５から前記細径部３６に亘って）４本のガイド溝３７が軸心と平行に刻設され、該ガイド溝３７は円周方向に９０°間隔で設けられている。
【００３３】
又、前記ガイド溝３７は、前記光軸上下調整用長孔３２及び前記光軸水平調整用長孔３３と対応しており、又前記ガイド溝３７の溝幅は前記光軸上下調整用長孔３２、前記光軸水平調整用長孔３３の幅と同一となっている。
【００３４】
前記ガイド溝３７と前記光軸上下調整用長孔３２とに掛渡って上下用調整キー３８ａ，３８ｂが嵌合され、前記ガイド溝３７と前記光軸水平調整用長孔３３とに掛渡って水平用調整キー３９ａ，３９ｂが嵌合される。前記上下用調整キー３８ａ，３８ｂ、前記水平用調整キー３９ａ，３９ｂは同一形状であり、又前記上下用調整キー３８ａと３８ｂ、前記水平用調整キー３９ａと３９ｂではそれぞれ逆向きに設けられている。
【００３５】
前記上下用調整キー３８、前記水平用調整キー３９について図９、図１０により説明する。尚、前記上下用調整キー３８と前記水平用調整キー３９とは同一形状であるので、以下は上下用調整キー３８について説明する。
【００３６】
該上下用調整キー３８は、両端が半円形の短冊状の平面形状であり、底面と平行な平行部４１、該平行部４１の一端に連続する第１傾斜面４２及び前記平行部４１の他端に連続する第２傾斜面４３を有している。
【００３７】
前記雄螺子部３１には上下調整用ナットリング４４、水平調整用ナットリング４５がそれぞれ螺合されており、前記上下調整用ナットリング４４は前記上下用調整キー３８ａ，３８ｂと係合し、前記水平調整用ナットリング４５は前記水平用調整キー３９ａ，３９ｂと係合する様になっている。尚、前記上下調整用ナットリング４４、前記水平調整用ナットリング４５は同一形状であり、内面には前記雄螺子部３１と螺合する雌螺子が刻設され、外周面にはローレット加工がされている。
【００３８】
図４を参照して、前記上下調整用ナットリング４４と前記上下用調整キー３８ａ，３８ｂとの係合について説明する。
【００３９】
前記上下用調整キー３８ａと３８ｂとは向きが逆になっており、例えば上側の前記上下用調整キー３８ａは前記第１傾斜面４２が前側に、又前記上下用調整キー３８ｂは前記第１傾斜面４２が後側となっている。前記上下調整用ナットリング４４は前記上下用調整キー３８ａと前記上下用調整キー３８ｂの間に位置し、前記上下調整用ナットリング４４の前端が前記上下用調整キー３８ａの前記第１傾斜面４２に、又前記上下調整用ナットリング４４の後端が前記上下用調整キー３８ｂの前記第１傾斜面４２にそれぞれガタツキなく当接する位置関係となっている。
【００４０】
又図５に見られる様に、前記水平調整用ナットリング４５と前記水平用調整キー３９ａ，３９ｂとの係合関係は、前記上下調整用ナットリング４４と前記上下用調整キー３８ａ，３８ｂとの係合関係と同様であり、前記水平調整用ナットリング４５の前端は前記水平用調整キー３９ａの前記第１傾斜面４２に当接し、前記水平調整用ナットリング４５の後端は前記水平用調整キー３９ｂの前記第１傾斜面４２にガタツキなく当接する位置関係を有している。
【００４１】
又、前記外筒２７の前記細径部３６に対応する位置で前記ガイド溝３７とは外れた位置に、少なくとも１本、図示では２本の固定螺子４６が螺合されており、該固定螺子４６は螺子込むことで先端が前記細径部３６に押接される様になっている。
【００４２】
以下、作用について説明する。
【００４３】
先ず、焦点合せについて図４、図１２を参照して説明する。
【００４４】
前記固定螺子４６を緩めた状態で、前記内筒２８を軸心方向に変位させ、前記レンズ９と前記発光部４の発光面との距離を変更し、合焦状態を調整する。
【００４５】
図１２は前記内筒２８を後側に移動、即ち前記レンズ９と前記発光部４との距離を大きくした状態を示している。尚、前記内筒２８を前記外筒２７に対して移動する場合、前記上下用調整キー３８ａ，３８ｂは前記上下調整用ナットリング４４によって、前記水平用調整キー３９ａ，３９ｂは前記水平調整用ナットリング４５によって、それぞれ前記外筒２７に固定されており、前記上下用調整キー３８ａ，３８ｂ、前記水平用調整キー３９ａ，３９ｂは前記ガイド溝３７，３７を摺動する。従って、前記上下用調整キー３８ａ，３８ｂ、前記水平用調整キー３９ａ，３９ｂと前記ガイド溝３７，３７との嵌合によって、前記外筒２７と前記内筒２８との軸心方向の動きがガイドされると共に前記外筒２７と前記内筒２８とは回止めされる。
【００４６】
合焦調整が完了すると、前記固定螺子４６を締込み、前記外筒２７と前記内筒２８との位置を固定する。尚、前記固定螺子４６が押接されるのは、摺動面より後退した前記細径部３６であるので、前記固定螺子４６によって前記細径部３６が傷付いたとしても、前記外筒２７と前記内筒２８との円滑な摺動を妨げることはない。
【００４７】
次に、上下方向の光軸合せについて図２、図４、図１３を参照して説明する。
【００４８】
図１３は、図４の状態から前記内筒２８を図中下方に変位させた場合を示している。
【００４９】
図４の状態で、前記固定螺子４６を緩め、前記上下調整用ナットリング４４を右方向に回転すると、該上下調整用ナットリング４４は前記雄螺子部３１を図中左方に移動する。
【００５０】
前記上下調整用ナットリング４４は前記上下用調整キー３８ａに対し、該上下用調整キー３８ａの前記第１傾斜面４２ａを上る様に相対変位し、又前記上下用調整キー３８ｂに対し該上下用調整キー３８ｂの前記第１傾斜面４２ｂを下る様に相対変位する。前記第１傾斜面４２ａ、前記第１傾斜面４２ｂは同一の傾斜であるので、前記上下調整用ナットリング４４に対する前記上下用調整キー３８ａ，３８ｂの相対変位は同一であり、前記内筒２８は前記外筒２７に対して下方に変位する（図１３参照）。軸心方向の位置調整が完了すると、前記固定螺子４６を締込んで前記外筒２７と前記内筒２８とを固定する。
【００５１】
又水平方向の光軸合せについて図２、図５、図１４を参照して説明する。
【００５２】
図１４は、図５の状態から前記内筒２８を図５中下方（図２中右方）に変位させた場合を示している。
【００５３】
図５の状態で、前記固定螺子４６を緩め、前記水平調整用ナットリング４５を左方向に回転すると、該水平調整用ナットリング４５は前記雄螺子部３１を図中右方に移動する。
【００５４】
前記水平調整用ナットリング４５は前記水平用調整キー３９ａに対し、該水平用調整キー３９ａの前記第１傾斜面４２ａを上る様に相対変位し、又前記水平用調整キー３９ｂに対し該水平用調整キー３９ｂの前記第１傾斜面４２ｂを下る様に相対変位する。前記第１傾斜面４２ａ、前記第１傾斜面４２ｂは同一の傾斜であるので、前記内筒２８は前記外筒２７に対して下方（図２中右方）に変位する（図１４参照）。
【００５５】
而して、前記上下調整用ナットリング４４を回転することで前記内筒２８の軸心、即ち前記発光部４の光軸を上下方向に位置調整でき、前記水平調整用ナットリング４５を回転することで、前記外筒２７に対する前記発光部４の光軸を水平方向に位置調整できる。
【００５６】
又、前記上下調整用ナットリング４４、前記水平調整用ナットリング４５を回転させる場合、前記ケース本体２の一面、図示では上面が開放されていればよく、前記上下調整用ナットリング４４、前記水平調整用ナットリング４５を回転する為の位置、空間の制約が大幅に緩和され、又作業者による前記上下調整用ナットリング４４、前記水平調整用ナットリング４５の回転に対する前記上下調整用ナットリング４４、前記水平調整用ナットリング４５の水平方向の移動は、螺子により大幅に減速され、又前記第１傾斜面４２の斜面によっても減速されるので、光軸の微整調が可能となり、又上下方向、水平方向のいずれも前記上下調整用ナットリング４４、前記水平調整用ナットリング４５の回転という１つの作業で行えるので、熟練者でなくとも正確な光軸合せを行うことができる。
【００５７】
尚、ケース本体２側に前記光学系２６の光軸を調整可能な機構を具備していれば、前記光軸合せの機能は上下、水平のいずれか一方だけであってもよい。又、焦点合せ機能を別途具備すれば、前記外筒２７と前記内筒２８とは軸心方向に相対変位可能としなくてもよい。又、前記外筒２７が前記内筒２８に内嵌し、該内筒２８に前記上下調整用ナットリング４４、前記水平調整用ナットリング４５を螺合させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係る光線射出装置の上面を開放した状態を示す斜視図である。
【図２】該光線射出装置に用いられる光学系の前方からの斜視図である。
【図３】該光学系の後方からの斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ矢視図である。
【図６】前記光学系に用いられる外筒の斜視図である。
【図７】前記光学系に用いられる内筒の斜視図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ矢視図である。
【図９】前記光学系に用いられる上下用調整キー、水平用調整キーの斜視図である。
【図１０】該上下用調整キー、水平用調整キーの側面図である。
【図１１】前記光学系に用いられる上下調整用ナットリング、水平調整用ナットリングの斜視図である。
【図１２】前記光学系に於ける焦点合せの説明図である。
【図１３】前記光学系に於ける上下方向の光軸合せの説明図である。
【図１４】前記光学系に於ける水平方向の光軸合せの説明図である。
【図１５】従来の光線射出装置を示す斜視図である。
【図１６】従来の光学系を示す斜視図である。
【図１７】従来の光学系を示す分解斜視図である。
【図１８】図１６のＤ−Ｄ矢視図である。
【図１９】従来の光線射出装置の上面を開放した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
４              発光部
９              レンズ
２４            発光駆動回路
２５            光線射出装置
２６            光学系
２７            外筒
２８            内筒
２９            フランジ
３１            雄螺子部
３２            光軸上下調整用長孔
３３            光軸水平調整用長孔
３５            摺動面
３６            細径部
３７            ガイド溝
３８            上下用調整キー
３９            水平用調整キー
４２            第１傾斜面
４４            上下調整用ナットリング
４５            水平調整用ナットリング
４６            固定螺子
【図１】
2008257126.tif 000003
【図２】
2008257126.tif 000004
【図３】
2008257126.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008257126.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008257126.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2008257126.tif 000014
【図１３】
2008257126.tif 000015
【図１４】
2008257126.tif 000016
【図１５】
2008257126.tif 000017
【図１６】
2008257126.tif 000018
【図１７】
2008257126.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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