(57)【要約】【課題】角度調整時に比較的強い保持力を確保できると共に、必要な調整幅に応じて保持力を柔軟に加減でき、ロック時における位置ずれも生じにくく、製造も容易なミラーホルダを提供する。【解決手段】ミラー保持部材14と、ベース部材12と、複数の角度調整ネジ22,24,26と、連結ネジ30と、皿バネ群34と、皿バネ群34を収納するための凹部32と、連結ネジ30の先端を挿通させる貫通孔33と、皿バネ群34の圧縮応力を受け止める段部32aと、ミラー保持部材14に形成されたネジ穴44とを備え、連結ネジ30を皿バネ群34に挿通させ、その先端をミラー保持部材14のネジ穴44に螺合させることにより、皿バネ群34が連結ネジ30の頭部30aと段部32aとの間に配置されることを特徴とするミラーホルダ10。【選択図】図３
2007156204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミラーを装着するミラー保持部材と、
このミラー保持部材と対向配置されたベース部材と、
このベース部材の貫通孔に螺合され、先端がミラー保持部材の対向面に当接する複数の角度調整ネジと、
ミラー保持部材とベース部材を係合するための連結ネジと、
ベース部材をミラー保持部材側に付勢するための圧縮バネと、
ベース部材に形成された上記圧縮バネを収納するための貫通孔と、
この貫通孔内において圧縮バネの圧縮応力を受け止める係止部と、
ミラー保持部材に形成された上記連結ネジの先端が螺合されるネジ穴とを備え、
上記連結ネジを上記圧縮バネに挿通させ、その先端を上記ミラー保持部材のネジ穴に螺合させることにより、上記の圧縮バネが上記ベース部材の貫通孔内において連結ネジの頭部と上記係止部との間に配置されることを特徴とするミラーホルダ。
【請求項２】
上記の連結ネジ、圧縮バネ、ベース部材の貫通孔及び係止部、ミラー保持部材のネジ穴をそれぞれ複数備えたことを特徴とする請求項１に記載のミラーホルダ。
【請求項３】
ベース部材に形成された貫通孔が、圧縮バネを収納するための広径部と、連結ネジを挿通するための狭径部を備えており、広径部と狭径部との間に形成される段部が上記の係止部として機能することを特徴とする請求項１または２に記載のミラーホルダ。
【請求項４】
上記の圧縮バネが、多数の皿バネを積層させた皿バネ群よりなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のミラーホルダ。
【請求項５】
上記の圧縮バネが、圧縮コイルバネよりなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のミラーホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザ発振器のミラーを保持して発振器本体等に固定するためのミラーホルダに係り、特に、ミラーの角度を調整する機構を備えたミラーホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ発振器は、全反射ミラーと出力ミラーとの間に設置されたYAGロッド等のレーザ媒質に励起光を照射し、レーザ媒質から放出された光をミラー間で反射増幅させた後、その一部を出力ミラーから外部に取り出す仕組みを備えている。
そして、安定したレーザ出力を確保するには対向配置させた全反射ミラー及び出力ミラーの向き（平行度）が極めて重要となるため、各ミラーの角度を調整するための機構を備えたミラーホルダが、これまでも種々提案されている（下記の特許文献参照）。
【特許文献１】特開２００２−２１８３５
【特許文献２】特開２００５−２１５５０７
【０００３】
特許文献１に記載のミラーホルダは、ミラーを保持するための前板と、レーザ装置内に取り付けるための本体と、それぞれの対応位置に形成されたバネ収納用の複数の貫通孔と、この貫通孔内に挿通される引張りコイルバネと、本体部に形成された調整ネジ挿通用の複数の貫通孔と、複数本の調整ネジとを備えている。
前板と本体部とは、それぞれのバネ収納用貫通孔を合わせて形成された貫通孔内に引張りコイルバネを挿通させ、その両端をピンを用いて前板及び本体に引っ掛けることにより、バネの収縮力によって接合される。
そして、本体部に形成された調整ネジ挿入用の各貫通孔に調整ネジを螺合させることにより、その先端が前板の内面に当接される。この状態で任意の調整ネジをさらに回転させると、当該調整ネジの突出量が増大し、前板と本体間の距離が部分的に変化する結果、ミラーを保持する前板のあおり角度あるいは回転角度の調整が実現される。
このミラーホルダの場合、調整ネジによる角度調整が完了した後、調整ネジの軸方向と平行な力を調整ネジに加えるロック部材にロックビスを螺合させ、その先端を本体に押圧させることによって調整ネジの動きがロックされる仕組みを備えている。
【０００４】
特許文献２に記載のミラーホルダも、ミラーを保持するためのプレートと、レーザ装置内に取り付けるためのブロックと、それぞれの対応位置に形成されたバネ収納用の複数の貫通孔と、この貫通孔内に挿通される引張りコイルバネと、本体部に形成された調整ネジ挿通用の複数の貫通孔と、複数本の調整ネジとを備えている。
プレートとブロックとは、それぞれのバネ収納用貫通孔を合わせて形成された貫通孔内に引張りコイルバネを挿通させ、その両端をピンを用いてプレート及びブロックに引っ掛けることにより、バネの収縮力によって接合される。
そして、ブロックに形成された調整ネジ挿入用の各貫通孔に調整ネジを螺合させることにより、その先端がプレートの内面に当接される。この状態で任意の調整ネジをさらに回転させると、当該調整ネジの突出量が増大し、プレートとブロック間の距離が部分的に変化する結果、ミラーを保持するプレートのあおり角度あるいは回転角度の調整が実現される。
このミラーホルダの場合、調整ネジによる角度調整が完了した後、１本の固定ネジをブロックの貫通孔に挿通させ、その先端をプレートに形成されたネジ孔に螺合させることにより、プレートをブロックに対して締結させる構造を備えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、特許文献１及び２のミラーホルダは、何れもミラー保持用の部材と設置用の部材を両部材の貫通孔内に配置したコイルバネの引張り応力によって接合・保持させる構造であるが、あまり強い力の引張りコイルバネを用いると両端のフックを各部材に係合することが大変となるし、フックに大きな負担がかかることにもなるため、その引張り応力にはどうしても制約があり、高い保持力を実現できないという問題があった。このため、調整ネジを回してミラーの角度を調整している間に、その回転力を受けて両部材間に位置ずれが生じ易いという欠点があった。
また、一旦コイルバネを取り付けた後は、その引張り応力を柔軟に加減することができないため、通常よりも強い保持力を確保した上で、両部材間の角度を狭い調整幅で微調整するということもできなかった。
また、両者とも角度調整完了後のロック手段（角度固定手段）を備えているが、何れも付勢手段であるコイルバネと離れた箇所にロックネジを螺合する方式であるため、ロック時に位置ずれが生じやすかった。
さらに、上記のようにコイルバネの両端のフックをピン等を用いて各部材に引っ掛ける必要があり、製造効率が良好とはいえなかった。
【０００６】
この発明は、従来のミラーホルダが抱える上記の問題を解決するために案出されたものであり、角度調整時において比較的強い保持力を確保できると共に、必要な調整幅に応じて保持力を柔軟に加減でき、ロック時における位置ずれも生じにくく、製造も容易なミラーホルダを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、この発明に係るミラーホルダは、ミラーを装着するミラー保持部材と、このミラー保持部材と対向配置されたベース部材と、このベース部材の貫通孔に螺合され、先端がミラー保持部材の対向面に当接する複数の角度調整ネジと、ミラー保持部材とベース部材を係合するための連結ネジと、ミラー保持部材とベース部材間を接合方向に付勢するための圧縮バネと、ベース部材に形成された上記圧縮バネを収納するための貫通孔と、この貫通孔内において圧縮バネの圧縮応力を受け止める係止部と、ミラー保持部材に形成された上記連結ネジの先端が螺合されるネジ穴とを備え、上記連結ネジを上記圧縮バネに挿通させ、その先端を上記ミラー保持部材のネジ穴に螺合させることにより、上記の圧縮バネが上記ベース部材の貫通孔内において連結ネジの頭部と上記係止部との間に配置されることを特徴としている。
上記の連結ネジ、圧縮バネ、ベース部材の貫通孔及び係止部、ミラー保持部材のネジ穴は、それぞれ複数設けられることが望ましい。
また、ベース部材の貫通孔を、圧縮バネを収納するための広径部と、連結ネジを挿通するための狭径部とを連通させた形状となし、その広径部と狭径部との間に形成される段部を上記の係止部として機能させることができる。
上記の圧縮バネは、多数の皿バネを積層させた皿バネ群より構成することが望ましいが、圧縮コイルバネを用いることもできる。
【０００８】
この発明に係るミラーホルダの場合、ベース部材の貫通孔内に圧縮バネが収納され、この圧縮バネは連結ネジの頭部とベース部材の係止部間に配置されており、連結ネジの先端はベース部材を貫通してミラー保持部材のネジ穴に螺合されている。
このため、連結ネジを緩めると圧縮バネの圧縮応力が係止部に加えられ、ベース部材をミラー保持部材側に押圧することができ、高い保持力の下で調整ネジによる角度調整が可能となる。
また、連結ネジを目一杯まで締め上げると、圧縮バネが完全に収縮して可動幅がほとんどなくなるため、ベース部材とミラー保持部材の角度を固定することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように、この発明に係るミラーホルダにあっては、ミラー保持部材とベース部材間を接合方向に付勢する手段として圧縮バネを用いており、引張りバネによる場合のように取り付け用のフックを設け、これを各部材に引っ掛けて装着する必要がないため、その分高い圧縮応力を備えた圧縮バネを採用することが可能となり、両部材間をより強い力で接合方向に付勢することが可能となる。
また、連結ネジの緩め具合を調節することにより、圧縮バネの反発力（圧縮応力）を任意の強さに設定できるため、一旦角度調整を行った後に、通常よりも高い保持力の下で極微細な角度調整を行う場合に便利である。
また、ロック手段として機能する連結ネジと、付勢手段として機能する圧縮バネが同軸上に配置されているため、角度調整完了後に余計な外力が圧縮バネに加わることがなく、ロックに起因する位置ずれを抑えることが可能となる。
さらに、圧縮バネを挿通させた連結ネジをベース部材の貫通孔内に通し、その先端をミラー保持部材のネジ穴に螺合させることによって圧縮バネの配置が完了するため、ミラーホルダの製造効率を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１はこの発明に係るミラーホルダ10の背面を示すものであり、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
図示の通り、このミラーホルダ10は、アルミニウムよりなるベース部材12とミラー保持部材14とを備えている。
図３は、ベース部材12とミラー保持部材14とを分離させた状態を示す断面図である。
【００１１】
図４はベース部材12の背面16を示す平面図であり、図５はベース部材12の正面（対向面）18を示す平面図である。
図示の通り、ベース部材12は略Ｌ字型の形状を備えている。
また、図２及び図３に示すように、ベース部材12には背面16から正面18に達する貫通孔20が３つ形成されており、各貫通孔20にはあおり角度調整用の第１の調整ネジ22と、支点形成用及び間隔調整用の第２の調整ネジ24と、回転角度調整用の第３の調整ネジ26がそれぞれ挿通され、貫通孔20の内面に形成された雌ネジに螺合されている（図２及び図３には２つの貫通孔20のみが描かれているが、実際には３つの貫通孔20が形成されている）。
各調整ネジの先端部には、ボール29が回転自在に装着されている。
【００１２】
ベース部材12の背面16における第２の調整ネジ24の近傍には、凹部32が２つ形成されている。各凹部32は、連結ネジ30の頭部側に挿通された皿バネ群34を収納するのに十分な口径を備えている。
各凹部32の底面には、連結ネジ30の先端側を摺動自在に挿通するための貫通孔33が同心状に設けられており、両者が連通することによって一つの貫通孔が形成されている。
また、貫通孔33は凹部32よりも口径が小さいため、凹部32の底面と貫通孔33との間には段部32aが形成されている。
ベース部材12には、レーザ発振器本体（図示省略）に固定するための貫通孔35が複数形成されている。
【００１３】
図６はミラー保持部材14の背面（対向面）36を示す平面図であり、図７はミラー保持部材14の正面38を示す平面図である。
図示の通り、このミラー保持部材14の中央には、ミラー40を保持するための枠部42が形成されている。
【００１４】
また、ミラー保持部材14の背面36には、連結ネジ30を挿通するための一対のネジ穴44と、第１の調整ネジ22のボール29が当接する第１の受部46と、第２の調整ネジ24のボール29が当接する第２の受部48と、第３の調整ネジ26のボール29が当接する第３の受部50とが設けられている。
第１の受部46は平坦な円形をなしており、SK鋼等の焼き入れ部材によって形成されている。また、第２の受部48は中心に凹部52を備えた円形をなしており、これも焼き入れ部材より形成されている。図２及び図３に示すように、第１の受部46及び第２の受部48の本体は、共にミラー保持部材14に形成された貫通孔に嵌合され、正面38にまで達している。
これに対し第３の受部50は、焼き入れ部材よりなる一対のシャフト54を背面36に埋設してなり、平行に配置されたシャフト54，54間の溝に沿って第３の調整ネジ26のボール29が往復滑動する仕組みとなっている。
【００１５】
以下において、このミラーホルダ10の組み立て方法について説明する。
まず図３に示すように、ベース部材12の正面18とミラー保持部材14の背面36とを対向させた状態で、ベース部材12の背面16側から連結ネジ30を凹部32及び貫通孔33に挿通させる。
この際、連結ネジ30の頭部30a側には皿バネ群34（複数の皿バネ34ａ＋ワッシャ34b）が挿通されている。
【００１６】
つぎに、連結ネジ30の先端を、ミラー保持部材14のネジ穴44に螺合させる。
そして、皿バネ群34の反発力に抗して連結ネジ30を締め上げることにより、図８に示すように、ベース部材12とミラー保持部材14とが連結ネジ30を介して固定化される。
【００１７】
図示の通り、皿バネ群34は連結ネジ30の頭部30aと凹部32の底面（段部32a）との間に伸縮可能に配置されている。  
このため、連結ネジ30を適度に緩めて頭部30aと段部32a間の距離を広げると、皿バネ群34の反発力によってベース部材12がミラー保持部材14側に強く付勢されることとなる。
【００１８】
ミラー40のあおり角度や回転角度を調整するには、まず両方の連結ネジ30を緩め、ロック状態を解除する。
この場合でも、上記のように皿バネ群34の反発力が効いているため、ミラー保持部材14とベース部材12間は十分強固にホールドされ、位置ずれが生じることはない。
つぎに第１の調整ネジ22を左右に必要量回動させると、その先端の突出量が増減し、第２の調整ネジ24のボール29及び第２の受部48の凹部52を支点にしてベース部材12とミラー保持部材14間のあおり角度が加減される。
また、第３の調整ネジ26を左右に必要量回動させると、同じくその先端の突出量が増減し、第２の調整ネジ24のボール29及び第２の受部48の凹部52を支点にしてベース部材12とミラー保持部材14間の回転角度が加減される。
ベース部材12とミラー保持部材14間の距離を調整したい場合には、第２の調整ネジ24を左右に必要量回動させる。
以上の調整が終了した後は、皿バネ群34が収縮しきるまで両方の連結ネジ30を締め上げ、ベース部材12とミラー保持部材14間の角度を固定化させる。
【００１９】
このミラーホルダ10にあっては、ベース部材12とミラー保持部材14間を接合方向に付勢する手段として皿バネ群34よりなる圧縮バネを用いているため、コイルバネよりなる引張りバネのように取り付け用のフックを両端に設ける必要がない。
このため、フックを収納するためのスペースを節約でき、その分多くの皿バネ34aをベース部材12の凹部32内に収納できるため、ベース部材12の肉厚を比較的薄く設定しても強い保持力を確保することが可能となる。
【００２０】
また、連結ネジ30の緩め具合を調整することによって皿バネ群34の反発力を加減することができるため、より精妙な角度調節が可能となる。
すなわち、連結ネジ30を僅かに緩めた状態では、調整幅が狭くなる代わりに高い付勢力がベース部材12の段部32aに付加されることとなる。このため、ベース部材12とミラー保持部材14間の角度調整が一旦完了した後に、強い保持力を保ちながらごく僅かな幅での角度調節を高精度で行うことが可能となる。
【００２１】
また、ロック用の連結ネジ30が付勢手段としての皿バネ群34に挿通され、両者が同軸上に配置されているため、連結ネジ30の回転によって付勢手段に余計な外力が加えられることがなく、したがってロック時に位置ずれが発生することを有効に防止することができる。
【００２２】
さらに、皿バネ群34を挿通させたまま連結ネジ30をベース部材12の凹部32及び貫通孔33に通し、ミラー保持部材14のネジ穴に螺合させることによって付勢手段の配置が完了するため、引張りバネをを用いた場合に比べてミラーホルダの製造を容易化できる利点がある。
【００２３】
上記にあっては、ベース部材12の凹部32の底面（段部32a）が、皿バネ群34の圧縮応力を受け止める係止手段として機能する例を示したが、この発明はこれに限定されるものではない。
要は、皿バネ群34の圧縮応力を受け止めてベース部材12をミラー保持部材14側に付勢できればよいのであり、例えば皿バネ群34を収納するのに十分な径を備えた貫通孔をベース部材12に形成しておき、この貫通孔内に皿バネ群34と当接する突起部を形成することもできる。
【００２４】
皿バネは撓み量の比較的小さな弾性体を多数連結させた構造を備えているため、バネ全体の収縮量と圧縮応力との関係が安定している利点がある。
このため、上記にあっては連結ネジ30に皿バネ群34を挿通させる例を示したが、皿バネ群34の代わりに圧縮コイルバネを連結ネジ30に挿通させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明に係るミラーホルダの背面を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】ベース部材とミラー保持部材とを分離させた状態を示す断面図である。
【図４】ベース部材の背面を示す平面図である。
【図５】ベース部材の正面（対向面）を示す平面図である。
【図６】ミラー保持部材の背面（対向面）を示す平面図である。
【図７】ミラー保持部材の正面を示す平面図である。
【図８】この発明に係るミラーホルダの連結ネジを締め上げた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
10 ミラーホルダ
12 ベース部材
14 ミラー保持部材
16 ベース部材の背面
18 ベース部材の正面
20 調整ネジ用の貫通孔
22 第１の調整ネジ
24 第２の調整ネジ
26 第３の調整ネジ
29 ボール
30 連結ネジ
30a 連結ネジの頭部
32 凹部
32a 段部
33 貫通孔
34 皿バネ群
34a 皿バネ
34b ワッシャ
35 固定用の貫通孔
36 ミラー保持部材の背面
38 ミラー保持部材の正面
40 ミラー
42 枠部
44 ミラー保持部材のネジ穴
46 第１の受部
48 第２の受部
50 第３の受部
52 凹部
54 シャフト
【図１】
2007156204.tif 000003
【図２】
2007156204.tif 000004
【図３】
2007156204.tif 000005
【図４】
2007156204.tif 000006
【図５】
2007156204.tif 000007
【図６】
2007156204.tif 000008
【図７】
2007156204.tif 000009
【図８】
2007156204.tif 000010