(57)【要約】【課題】非常に厳しい回転方向と直線方向の位置調整を要求する自由曲面ミラーの調整固定において、部品点数が少なく、かつ少スペースで簡単に調整固定が可能で、低コストな調整機構を実現すること。【解決手段】自由曲面ミラー１の裏面部に、自由曲面ミラー１の光学的有効範囲のほぼ中心軸上を球の中心とする球面形状部１ａ、１ｂを形成し、その自由曲面ミラー１をバネ３ａ，３ｂにより、自由曲面ミラー１の球面形状部１ａ，１ｂの球の半径と実質上同じ以上の半径を持つ球面部２ａを有する調整保持部材２に接するように配置した構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面に球面形状部を備えたミラーと、
前記ミラーの球面形状部と互いに接する球面形状部を有する調整保持部材とを備えたことを特徴とするミラーの調整機構。
【請求項２】
前記ミラーの球面形状部は、ミラーの光学的有効範囲の中心軸上を球の中心とし、前記調整保持部材の球面形状部の半径は、前記ミラーの球面形状部の球の半径と実質上同じであることを特徴とする請求項１記載のミラーの調整機構。
【請求項３】
前記調整保持部材における、前記ミラーの球面形状部と嵌め合う球面形状部は、
前記ミラーの球面形状部の球の半径より小さい半径の円弧形状の穴部であることを特徴とする請求項１記載のミラーの調整機構。
【請求項４】
前記調整保持部材は複数の部材で構成されていることを特徴とする請求項１記載のミラーの調整機構。
【請求項５】
前記ミラーの球面形状部は、先端の断面が円状であるリブであることを特徴とする請求項１記載のミラーの調整機構。
【請求項６】
裏面に球面形状部を備えたミラーと、
前記ミラーの球面形状部と互いに接する球面形状部を有する調整保持部材と、
前記調整保持部と結合する第１の直線方向保持部材と、
前記第１の直線方向保持部材と結合する第２の直線方向保持部材とを備え、
前記調整保持部材と前記第１の直線方向保持部材のいずれか一方に前記ミラーの一方の直線移動を行う２方向のそれぞれに、並んだ少なくとも２個以上のボスを有し、他方に前記方向に長い長孔を有し、前記ボスと前記長孔が嵌合することを特徴とするミラーの調整機構。
【請求項７】
前記ミラーの球面形状部は、ミラーの光学的有効範囲の中心軸上を球の中心とし、
前記調整保持部材の球面形状部の半径は、前記ミラーの球面形状部の球の半径と実質上同じであることを特徴とする請求項６記載のミラーの調整機構。
【請求項８】
前記調整保持部材において、前記ミラーの球面形状部と嵌め合う球面形状部は、
前記ミラーの球面形状部の球の半径より小さい半径の円弧形状の穴部であることを特徴とする請求項６記載のミラーの調整機構。
【請求項９】
前記調整保持部材は複数の部材で構成されていることを特徴とする請求項６記載のミラーの調整機構。
【請求項１０】
前記ミラーの球面形状部は、先端の断面が円状であるリブであることを特徴とする請求項６記載のミラーの調整機構。
【請求項１１】
裏面に球面形状部を備えたミラーと、
前記ミラーの球面形状部と接触する形状を有し、前記ミラーと接触する側と反対の側面にボスを備えた複数の第１の調整保持部材と、
前記ミラーの光軸の中心近傍から放射上の位置に前記ボスと嵌合する長孔を有する第２の調整保持部材と、
前記ミラーと前記第１の調整保持部材を押圧して接触させる押圧手段とを備えたことを特徴とするミラーの調整機構。
【請求項１２】
裏面に球面形状部を備えたミラーと、
前記ミラーの球面形状部と接触する形状を有し、前記ミラーと接触する側と反対の側面にボスを備えた複数の第１の調整保持部材と、
前記ミラーの光軸の中心近傍から放射上の位置に前記ボスと嵌合する長孔を有する第２の調整保持部材と、
前記ミラーと前記第１の調整保持部材を押圧して接触させる押圧手段と、
前記ミラーの光軸の中心近傍から放射上の位置に前記ボスと嵌合する前記第２の調整保持部材の長孔より短い長孔を有する第３の調整保持部材とを備え、
前記第２の調整保持部材と前記第３の調整保持部材はいずれか一方に、ボスを有し、他方に前記ボスと嵌合する孔部を有することを特徴とするミラーの調整機構。
【請求項１３】
裏面に球面形状部を備えたミラーと、前記ミラーの球面形状部と互いに接する球面形状部を有する調整保持部材とを利用し、前記互いに接する球面形状部の接触面を移動することにより前記ミラー位置を調整し、固定することを特徴とするミラーの調整保持方法。
【請求項１４】
前記ミラーの球面形状部は、ミラーの光学的有効範囲の中心軸上を球の中心とし、前記調整保持部材の球面形状部の半径は、前記ミラーの球面形状部の球の半径と実質上同じであることを特徴とする請求項１３記載のミラーの調整保持方法。
【請求項１５】
前記調整保持部材において、前記ミラーの球面形状部と嵌め合う球面形状部は、前記ミラーの球面形状部の球の半径より小さい半径の円弧形状の穴部であることを特徴とする請求項１３記載のミラーの調整保持方法。
【請求項１６】
前記調整保持部材は複数の部材で構成されていることを特徴とする請求項１３記載のミラーの調整保持方法。
【請求項１７】
前記ミラーの球面形状部は、先端の断面が円状であるリブであることを特徴とする請求項１３記載のミラーの調整保持方法。
【請求項１８】
裏面に球面形状部を備えたミラーと、
前記ミラーの球面形状部と互いに接する球面形状部を有する調整保持部材と、
前記調整保持部と結合する第１の直線方向保持部材と、
前記第１の直線方向保持部材と結合する第２の直線方向保持部材とを備え、
前記調整保持部材と前記第１の直線方向保持部材のいずれか一方に前記ミラーの一方の直線移動を行う２方向のそれぞれに、並んだ少なくとも２個以上のボスを有し、他方に前記方向に長い長孔を有し、
前記ボスと前記長孔が嵌合するミラーの調整機構を用いてミラーの調整保持を行う方法であって、
前記互いに接する球面形状部の接触面を移動し、また、前記ボスと前記長孔が嵌合する位置を移動することにより前記ミラー位置を調整し固定することを特徴とするミラーの調整保持方法。
【請求項１９】
前記ミラーの球面形状部は、ミラーの光学的有効範囲の中心軸上を球の中心とし、
前記調整保持部材の球面形状部の半径は、前記ミラーの球面形状部の球の半径と実質上同じであることを特徴とする請求項１８記載のミラーの調整保持方法。
【請求項２０】
前記調整保持部材において、前記ミラーの球面形状部と嵌め合う球面形状部は、前記ミラーの球面形状部の球の半径より小さい半径の円弧形状の穴部であることを特徴とする請求項１８記載のミラーの調整保持方法。
【請求項２１】
前記調整保持部材は複数の部材で構成されていることを特徴とする請求項１８記載のミラーの調整保持方法。
【請求項２２】
前記ミラーの球面形状部は、先端の断面が円状であるリブであることを特徴とする請求項１８記載のミラーの調整保持方法。
【請求項２３】
裏面に球面形状部を備えたミラーと、
前記ミラーの球面形状部と接触する形状を有し、前記ミラーと接触する側と反対の側面にボスを備えた複数の第１の調整保持部材と、
前記ミラーの光軸の中心近傍から放射上の位置に前記ボスと嵌合する長孔を有する第２の調整保持部材と、
前記ミラーと前記第１の調整保持部材を押圧して接触させる押圧手段とを備えたミラーの調整機構を用いてミラーの調整保持を行う方法であって、
前記第１の調整保持部材が前記長孔に応じて移動することにより、前記ミラーと第１の調整保持部材の接触する部分が移動することによりミラー位置を調整し、固定することを特徴とするミラーの調整保持方法。
【請求項２４】
裏面に球面形状部を備えたミラーと、
前記ミラーの球面形状部と接触する形状を有し、前記ミラーと接触する側と反対の側面にボスを備えた複数の第１の調整保持部材と、
前記ミラーの光軸の中心近傍から放射上の位置に前記ボスと嵌合する長孔を有する第２の調整保持部材と、
前記ミラーと前記第１の調整保持部材を押圧して接触させる押圧手段と、
前記ミラーの光軸の中心近傍から放射上の位置に前記ボスと嵌合する前記第２の調整保持部材の長孔より短い長孔を有する第３の調整保持部材とを備え、
前記第２の調整保持部材と前記第３の調整保持部材はいずれか一方に、ボスを有し、他方に前記ボスと嵌合する孔部を有するミラーの調整機構を用いてミラーの調整保持を行う方法であって、
前記第３の調整保持部材は前記ミラーの光軸方向と垂直な方向に調整つまみを有し、
前記調整つまみを移動させることにより、前記ボスが第２の調整保持部材と第３の調整保持部材の長孔に応じて移動することで第１の調整保持部材を移動させ、前記ミラーと第１の調整保持部材の接触する部分の位置を移動させることでミラー位置を調整し、固定することを特徴とするミラーの調整保持方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミラーの調整機構及びミラーの調整保持方法に関し、例えば精密な回転方向と直線方向の位置調整を要求する自由曲面ミラーの調整機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＶ機器、ＯＡ機器等の光学応用製品は、光学技術の進歩とともに非球面レンズ等が採用され、高性能化・小型化が進んでいる。しかしながら、部品全体のばらつき等の要因により、ねらいの性能を得るためには調整機構が要求され、特にミラー部品の場合、ミラーの角度が少しずれる事により、反射する光線は倍ずれてしまい、大きく性能に影響してしまう（特許文献１、２参照）。
【０００３】
図６に従来のミラーの調整固定構造の一例を示す。ミラー１３は固定部品１４に接着や金具等により取り付けられている。固定部品１４には複数箇所の孔が設けられ、その孔に調整ネジ１５ａ、１５ｂ、１５ｃが挿入されている。固定部品１４が取り付けられるベース１６には調整ネジ１５ａ、１５ｂ、１５ｃの孔に対応するめねじと、前記めねじの中央部に突起部１６ａが形成され、調整ネジ１５ａ、１５ｂ、１５ｃにより固定部品１４が取り付けられている。
【０００４】
ミラー１３の角度を調整するには、３個所の調整ネジ１５ａ、１５ｂ、１５ｃを光学的な状況を見ながら少しずつ回すことで行う。最終固定は調整ネジ１５ａ、１５ｂ、１５ｃの周辺に接着剤を塗布することにより行う。この調整構造は、非常に簡単な構成でミラーの位置及び角度を変える事ができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−８４２１７号公報
【特許文献２】
特開２００１−１０９０６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような調整構造では、直線移動及び回転移動が合わさった調整しかできないため、微妙な精度を要求する光学部品では、長い調整時間を要してしまったり、調整しきれないために性能を犠牲にすることになる。
【０００７】
また、直線移動及び回転移動を独立して行う調整機構の場合、非常に複雑になり、ある程度の大きさの空間を必要としてしまい、製品全体のサイズも大きくなる。場合によっては他の構成部品との干渉が起こり、部品をいびつな形状とすることでさらに大きな空間を必要とする。また、調整機構を構成できた場合でも、周辺に他の構成部品が存在するため、調整作業を行う空間を確保することは難しい。
【０００８】
自由曲面ミラーの場合、完全に軸対称であると、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の３軸方向及びそれらの軸の回転方向の調整が必要となる。特に、光学機器に搭載される場合、絶対的な位置に配置できていないと光軸が設計ねらいとはずれてしまい、本来の性能がでない。ミラーがある量ずれていると、光軸は倍の量ずれることになり、性能に対する影響が大きくなる。
【０００９】
通常のミラーと自由曲面ミラーとの調整を比較する。平面ミラーの場合、面内の座標方向（２軸方向分）は調整を無視することができ、残り、ミラー面の法線方向及び、３軸の回転方向の合計４つの調整で絶対的な位置に配置できる。
【００１０】
シリンドリカルミラーの場合、曲面の軸方向およびその軸回転は無視でき、残り、２軸方向とその軸回転方向の合計４つの軸方向の調整で絶対的な位置に配置できる。
【００１１】
球面ミラーの場合、軸の回転方向は全て無視でき、残り３軸方向、つまり合計３つの軸方向の調整で絶対的な位置に配置できる。
【００１２】
非球面ミラーの場合、軸の回転方向のみ無視でき、残り３軸方向及び２軸の回転方向、つまり合計５つの軸方向の調整で絶対的な位置に配置できる。
【００１３】
一方、自由曲面ミラーの場合、上述したように、６軸方向の調整が必要であり、最も複雑な調整が必要となる。
【００１４】
そこで、本発明は、非常に厳しい回転方向と直線方向の位置調整を要求する自由曲面ミラーの調整固定において、上述の問題点を解消し、部品点数が少なく、かつ少スペースで簡単に調整固定が可能で、低コストな、ミラーの調整機構及びミラーの調整保持方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のミラーの調整機構は、裏面に球面形状部を備えたミラーと、前記ミラーの球面形状部と互いに接する球面形状部を有する調整保持部材を備えたことを特徴とする。
【００１６】
前記ミラーの球面形状部は、ミラーの光学的有効範囲の中心軸上を球の中心とし、前記調整保持部材の球面形状部の半径は、前記ミラーの球面形状部の球の半径と実質上同じであることが好ましい。
【００１７】
また、前記調整保持部材において、前記ミラーの球面形状部と嵌め合う球面形状部は、前記ミラーの球面形状部の球の半径より小さい半径の円弧形状の孔部であることが好ましい。
【００１８】
さらに、前記調整保持部材は複数の部材で構成されていることが好ましい。
【００１９】
また、前記ミラーの球面形状部は、先端の断面が円状であるリブであることが好ましい。
【００２０】
また、本発明のミラー調整機構は、裏面に球面形状部を備えたミラーと、前記ミラーの球面形状部と互いに接する球面形状部を有する調整保持部材と、前記調整保持部と結合する第１の直線方向保持部材と、前記第１の直線方向保持部材と結合する第２の直線方向保持部材とを備え、前記調整保持部材と前記第１の直線方向保持部材のいずれか一方に前記ミラーの一方の直線移動を行う２方向のそれぞれに、並んだ少なくとも２個以上のボスを有し、他方に前記方向に長い長孔を有し、前記ボスと前記長孔が嵌合することを特徴とする。
【００２１】
また、前記ミラーの球面形状部は、ミラーの光学的有効範囲の中心軸上を球の中心とし、前記調整保持部材の球面形状部の半径は、前記ミラーの球面形状部の球の半径と実質上同じであることが好ましい。
【００２２】
また、前記調整保持部材において、前記ミラーの球面形状部と嵌め合う球面形状部は、前記ミラーの球面形状部の球の半径より小さい半径の円弧形状の孔部であることが好ましい。さらに、前記調整保持部材は複数の部材で構成されていることが好ましい。
【００２３】
また、前記ミラーの球面形状部は、先端の断面が円状であるリブであることが好ましい。
【００２４】
また、本発明のミラーの調整機構は、ミラーの裏面に球面形状部を備えたミラーと、前記ミラーの球面形状部と接触する形状を有し、前記ミラーと接触する側と反対の側面にボスを備えた複数の第１の調整保持部材と、前記ミラーの光軸の中心近傍から放射上の位置に前記ボスと嵌合する長孔を有する第２の調整保持部材と、前記ミラーと前記第１の調整保持部材を押圧して接触させる押圧手段とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明のミラーの調整機構は、ミラーの裏面に球面形状部を備えたミラーと、前記ミラーの球面形状部と接触する形状を有し、前記ミラーと接触する側と反対の側面にボスを備えた複数の第１の調整保持部材と、前記ミラーの光軸の中心近傍から放射上の位置に前記ボスと嵌合する長孔を有する第２の調整保持部材と、前記ミラーと前記第１の調整保持部材を押圧して接触させる押圧手段と、前記ミラーの光軸の中心近傍から放射上の位置に前記ボスと嵌合する前記第２の調整保持部材の長孔より短い長孔を有する第３の調整保持部材とを備え、前記第２の調整保持部材と前記第３の調整保持部材はいずれか一方に、ボスを有し、他方に前記ボスと嵌合する孔部を有することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図５を用いて説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は本発明のミラーの調整機構の一実施の形態を示し、同図（ａ）は断面図、同図（ｂ）は分解斜視図である。ここで、１は自由曲面ミラーであり、自由曲面ミラー１の裏面部には、自由曲面ミラー１の光学的有効範囲のほぼ中心軸上を球の中心とする球面形状部１ａと、自由曲面ミラー１の調整を行うためのつまみとなる調整レバー１ｂが形成されている。２は自由曲面ミラー１を保持するための調整保持部材であり、自由曲面ミラー１の球面形状部１ａの球の半径と実質上同じの半径を持つ球面部２ａを備え、球面部２ａと自由曲面ミラー１の球面形状部１ａが接するように配置されている。３ａ及び３ｂは自由曲面ミラー１の球面形状部１ａと調整保持部材２の球面部２ａが常に接するように力を加えるバネである。
【００２８】
以上のように構成されたミラーの調整機構について、以下その動作を述べる。自由曲面ミラー１はバネ３ａ、３ｂにより調整保持部材２に押し付けられているので、自由曲面ミラー１の球面形状部１ａと調整保持部材２の球面部２ａは常に接することになり、球面形状部１ａの球の中心を中心とした任意の方向の回転を行うことが可能である。調整を行うには自由曲面ミラー１の調整レバー１ｂを用いて、光学的な状況を見ながら任意の回転方向に少しずつ動かすことで容易にできる。調整後は自由曲面ミラー１の外周部と調整保持部材２との接する部分で接着固定する。回転方向の調整以外の直線移動については、スペーサーの挿入や複数の板状部材により比較的容易に行うことができる。
【００２９】
また、上記の調整レバー１ｂは、調整保持部材２に対し調整作業ができるのであれば削除することが可能である。
【００３０】
また、上述の構成では、各部品のばらつき、交差があるとは言え、最初の組み立て時に基準が無く、調整に時間をやや要してしまう。そのために自由曲面ミラー１の外形及び調整保持部材２の外形に基準となる形状を設けたり、両部品に同軸上の孔を設け、ピンを挿入することで組立基準となる構成にすることが望まれる。
【００３１】
さらに、上記調整固定構成は、自由曲面ミラーに限らず、精密な調整を必要とする光学部品についても同様に実施可能である。
【００３２】
このように、ミラーと調整保持部材との接点を球面としたことで、光により発生した熱により接着部の劣化を避けることができる程度の面積を得られ、必要な強度を確保することが可能となる。また、自由曲面を金属切削加工することも可能であるが、コストの増加を防止するために量産に適した成形品とすることが望ましい。その場合、ミラーの裏面を球面形状とすることで、点接触ではなく面接触させる事ができ、接触点がつぶれ位置ずれが発生するなどの強度的な問題を防止する事が可能となる。
【００３３】
（実施の形態２）
図２は本発明のミラーの調整機構の一実施の形態を示し、同図（ａ）は分解斜視図、同図（ｂ）は側面図と一部拡大図である。図２において、１は自由曲面ミラーであり、自由曲面ミラー１の裏面部には、自由曲面ミラー１の光学的有効範囲のほぼ中心軸上を球の中心とする球面形状部１ａが形成されている。４は自由曲面ミラー１を保持する為の調整保持部材であり、自由曲面ミラー１の球面形状部１ａの球の半径より小さい半径の円弧形状部４ａを含む孔を備え、円弧形状部４ａと自由曲面ミラー１の球面形状部１ａが接するように配置されている。
【００３４】
以上のように構成されたミラーの調整機構について、以下、その動作を述べる。
【００３５】
自由曲面ミラー１はバネ（図示せず）等により調整保持部材４に押し付けられているので、自由曲面ミラー１の球面形状部１ａと調整保持部材４の円弧形状部４ａは常に接することになり、球面形状部１ａの球の中心をほぼ中心とした任意の方向の回転を行うことが可能である。調整後は自由曲面ミラー１の外周部と調整保持部材４との接する部分で接着固定する。
【００３６】
また、上記構成の場合、調整保持部材４の厚さを薄くすることが可能であるため、図３に示すように、調整保持部材４の裏面に直線移動の構造を構成することもできる。次にその動作について述べる。
【００３７】
調整保持部材４には、直線移動を行いたい方向に並んだ２個所のボス４ｂ、４ｃが形成され、前記ボス４ｂ、４ｃの突き出た方向に直線方向調整部材５が配置される。直線方向調整部材５には前記ボス４ｂ、４ｃと幅方向で勘合し、直線移動を行いたい方向に長い長孔５ａ、５ｂと、その直線方向と直交する方向に並んだ２個所のボス５ｃ、５ｄが形成され、前記ボス５ｃ、５ｄの突き出た方向に直線方向調整部材６が配置される。直線方向調整部材６には前記ボス５ｃ、５ｄと幅方向で勘合し、直線移動を行いたい方向に長い長孔６ａ、６ｂが形成されている。
【００３８】
調整保持部材４と一体になった状態の自由曲面ミラー１は、調整保持部材４のボス４ｂ、４ｃが直線方向調整部材５の長孔５ａ、５ｂをガイドとして直線移動を行うことができる。同様に、調整保持部材４、直線方向調整部材５と一体になった状態の自由曲面ミラー１は、調整保持部材５のボス５ｃ、５ｄが直線方向調整部材６の長孔６ａ、６ｂをガイドとして前記直線方向の移動と直交する方向の移動を行うことができる。前記の直交する２方向の両方に直交する方向の調整はスペーサーの挿入等により比較的容易に行うことができる。
【００３９】
また、上述の構成では、各部品のばらつき、交差があるとは言え、最初の組み立て時に基準が無く、調整に時間をいささか要してしまう。そのために自由曲面ミラー１の外形及び調整保持部材４、直線方向調整部材５、直線方向調整部材６の外形に基準となる形状を設けたり、各部品に同軸上の孔を設け、ピンを挿入することで組立基準となる構成にすることが望まれる。
【００４０】
さらに、上記調整固定構成は、自由曲面ミラーに限らず、精密な調整を必要とする光学部品についても同様に実施可能である。
【００４１】
このように、ミラーと調整保持部材との接点を球面としたことで、光により発生した熱（により接着部の劣化を避けることができる程度の面積を得られ、必要な強度を確保することが可能となる。また、自由曲面を金属切削加工することも可能であるが、コストの増加を防止するために量産に適した成形品とすることが望ましい。その場合、ミラーの裏面を球面形状とすることで、点接触ではなく面接触させる事ができ、接触点がつぶれ位置ずれが発生するなどの強度的な問題を防止する事が可能となる。また、回転方向だけでなく、直線方向の２軸方向の調整も可能となる。
【００４２】
（実施の形態３）
図４は本発明のミラーの調整機構の一実施の形態を示し、同図（ａ）は分解斜視図、同図（ｂ）は正面図である。図４において、１は自由曲面ミラーであり、自由曲面ミラー１の裏面部には、自由曲面ミラー１の光学的有効範囲のほぼ中心軸上を球の中心とする球面形状部１ａが形成されている。７、８、９は自由曲面ミラー１と点接触する面を備えた調整部材であり、その裏面にはそれぞれ２個所のボス７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂが形成され、自由曲面ミラー１を３点で支持するように配置されている。１０は自由曲面ミラー１裏面の球面の中心軸上に回転基準孔１０ａと、その回転基準孔１０ａを中心として半径方向に長い３つの長孔１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが形成されている調整ベースである。
【００４３】
１１は調整ベース１０の回転基準孔１０ａと勘合するボス１１ａと、回転基準孔１０ａの半径方向に対し角度を持った３つの長孔１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ及び調整を行うための調整つまみ１１ｅが形成されている調整板である。ここで、３つの長孔１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはボス１１ａを中心とした回転対称の角度で形成されている。
【００４４】
以上のように構成されたミラーの調整機構について、以下、その動作を述べる。
【００４５】
調整板１１は調整ベース１０の裏面に、ボス１１ａが回転基準孔１０ａに勘合するように配置され、調整つまみ１１ｅを操作することで、そのボス１１ａを中心に自由に回転することができる。調整部材７、８、９は裏面のボス７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂが調整ベース１０の長孔１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに勘合するように配置され、長孔１０ｂ、１０ｃ、１０ｄをガイドとして、半径方向に移動することができる。
【００４６】
調整部材７、８、９のそれぞれ１つのボス７ａ、８ａ、９ａは調整板１１の長孔１１ｂ、１１ｃ、１１ｄにはまり込んでいるため、調整つまみ１１ｅを操作することで、長孔１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはボス１１ａを中心とした回転移動し、それに伴いボス７ａ、８ａ、９ａに力が加わり、動こうとする。しかしボス７ａ、８ａ、９ａは長孔１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにより、回転基準孔１０ａを中心とした半径方向の移動のみに制限されている。長孔１０ｂ、１０ｃ、１０ｄおよび長孔１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはボス１１ａを中心として回転対称的に配置されているので、調整部材７、８、９は同期して等距離ずつ移動する。
【００４７】
自由曲面ミラー１は、バネ（図示せず）等により調整部材７、８、９に押し付けられているので、自由曲面ミラー１の球面形状部１ａと調整部材７、８、９は常に接することになり、球面形状部１ａの球の中心をほぼ中心とした任意の方向の回転を行うことが可能である。また、調整板１１の調整つまみ１１ｅを回転させることで、調整部材７、８、９は球の半径方向に移動し、それに伴い自由曲面ミラー１の球面形状部１ａと調整部材７、８、９の接点が移動することで、自由曲面ミラー１を中心軸方向に調整することが可能である。調整後は自由曲面ミラー１の外周部、調整部材７、８、９、調整ベース１０、及び調整板１１とのそれぞれ接する部分で接着固定する。
【００４８】
また、上述の構成では、各部品のばらつき、交差があるとは言え、最初の組み立て時に基準が無く、調整に時間をいささか要してしまう。そのために自由曲面ミラー１の外形、調整部材７、８、９、調整ベース１０、及び調整板１１の外形に基準となる形状を設けたり、各部品に同軸上の孔を設け、ピンを挿入することで組立基準となる構成にすることが望まれる。
【００４９】
また、上記調整固定構成は、自由曲面ミラー１を中心軸上へ調整することが可能な構成であるが、構成を変えることで中心軸と直行する方向の移動を行うことも可能である。
【００５０】
さらに、上記調整固定構成は、自由曲面ミラーに限らず、精密な調整を必要とする光学部品についても同様に実施可能である。
【００５１】
このように、ミラーと調整保持部材との接点を球面としたことで、光により発生した熱により接着部の劣化を避けることができる程度の面積を得られ、必要な強度を確保することが可能となる。また、自由曲面を金属切削加工することも可能であるが、コストの増加を防止するために量産に適した成形品とすることが望ましい。その場合、ミラーの裏面を球面形状とすることで、点接触ではなく面接触させる事ができ、接触点がつぶれ位置ずれが発生するなどの強度的な問題を防止する事が可能となる。また、回転方向だけでなく、ミラーの光軸方向の調整も可能となる。
【００５２】
（実施の形態４）
図５は本発明請求項４のミラーの調整機構の一実施の形態を示し、図５において１２は自由曲面ミラーであり、自由曲面ミラー１２の裏面部には、円状のリブ１２ａを自由曲面ミラー１２の光学的有効範囲のほぼ中心を中心軸とした回転対称的に備えたものである。２は自由曲面ミラー１２を保持する為の調整保持部材であり、自由曲面ミラー１２の光学的有効範囲のほぼ中心軸上を球の中心とする球面部２ａを備えている。
【００５３】
以上のように構成されたミラーの調整機構について、以下、その動作を述べる。
【００５４】
自由曲面ミラー１２はバネ（図示せず）等により調整保持部材２に押し付けられているので、自由曲面ミラー１の円状リブ１２ａと調整保持部材２の球面部２ａは常に接することになり、球面部２ａの球の中心をほぼ中心とした任意の方向の回転を行うことが可能である。調整後は自由曲面ミラー１２の外周部と調整保持部材２との接する部分で接着固定する。
【００５５】
回転方向の調整以外の直線移動については、スペーサーの挿入や複数の板状部材により比較的容易に行うことができる。
【００５６】
また、上述の構成では、各部品のばらつき、交差があるとは言え、最初の組み立て時に基準が無く、調整に時間をいささか要してしまう。そのために自由曲面ミラー１２の外形及び調整保持部材２の外形に基準となる形状を設けたり、両部品に同軸上の孔を設け、ピンを挿入することで組立基準となる構成にすることが望まれる。
【００５７】
さらに、上記調整固定構成は、自由曲面ミラーに限らず、精密な調整を必要とする光学部品についても同様に実施可能である。
【００５８】
なお、以上の説明では、自由曲面ミラー裏面の球面形状部１ａ、または円状リブ１２ａを自由曲面ミラーと一体で構成した例で示したが、周辺部品の制約や、自由曲面ミラーの成形性への影響を考慮し、その球面形状部１ａ、または円状リブ１２ａを別の部品で形成し、自由曲面ミラーに取り付けたり、直線方向の調整機構の後に取り付けても同様に実施可能である。
【００５９】
このように、自由曲面ミラーの肉厚を均一にしつつミラーの調整を可能とすることで、成形品で発生するひけやそりをさけつつ、高精度なミラーの調整が可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、光学部品の調整固定時に、連続して任意の３軸の回転方向の調整を容易に行うことが可能であり、所望の光学性能を確保することができる。
【００６１】
また、本発明によれば、非常に少ない部品点数で回転軸方向の調整ができるので、部品の小型化、セットの小型化が可能である。
【００６２】
さらに、本発明によれば、部品点数が少ない事により、低コストな光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１の一実施の形態の形態による調整固定構造を示す図
【図２】本発明の請求項２の一実施の形態の形態による調整固定構造を示す分解斜視図
【図３】本発明の請求項２の一実施の形態の形態による調整固定構造を示す分解斜視図
【図４】本発明の請求項３の一実施の形態の形態による調整固定構造を示す分解斜視図
【図５】本発明の請求項４の一実施の形態の形態による調整固定構造を示す断面図
【図６】従来の調整固定構造を示す斜視図
【符号の説明】
１      自由曲面ミラー
１ａ    球面形状部
１ｂ    調整レバー
２      調整保持部材
２ａ    球面部
３ａ    バネ
３ｂ    バネ
４      調整保持部材
４ａ    円弧形状部
４ｂ    ボス
４ｃ    ボス
５      直線方向調整部材
５ａ    長孔
５ｂ    長孔
５ｃ    ボス
５ｄ    ボス
６      直線方向調整部材
６ａ    長孔
６ｂ    長孔
７      調整部材
７ａ    ボス
７ｂ    ボス
８      調整部材
８ａ    ボス
８ｂ    ボス
９      調整部材
９ａ    ボス
９ｂ    ボス
１０    調整ベース
１０ａ  回転基準孔
１０ｂ  長孔
１０ｃ  長孔
１０ｄ  長孔
１１    調整板
１１ａ  ボス
１１ｂ  長孔
１１ｃ  長孔
１１ｄ  長孔
１１ｅ  調整つまみ
１２    自由曲面ミラー
１２ａ  円状リブ
１３    ミラー
１４    固定部品
１５ａ  調整ネジ
１５ｂ  調整ネジ
１５ｃ  調整ネジ
１６    ベース
１６ａ  突起部
【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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