JPH0734410Y2 - 光学機器のアパーチャ位置調整機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、レーザ発振装置等の光学機器において光線の
太さを限定するために用いる。該光線が通過するように
形成した開孔（以後、この開孔をアパーチャということ
がある。）の位置を二次元的に調整するアパーチャ位置
調整機構、特に、アパーチャの位置を安定して保持する
保持性とアパーチャの位置の再現性とに優れた機構に関
する。

〔従来の技術〕

第２図は従来よく使用されている光学機器のアパーチャ
位置調整機構の構成説明図で、同図（ａ）は同図（ｂ）
に示したアパーチャ板４を省略して示した正面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。

第２図において、１は光学機器２の一部を構成しかつ光
線３が通る光線通路1aが設けられた固定部材、1bは固定
部材１の断面が方形に形成された突出部1cの四側面のす
べてに設けたＶ溝で、４は光線３の太さを限定する貫通
孔、すなわち前述のアパーチャ4aが設けられかつ光線３
がアパーチャ4aを介して光線通路1aを通るように配設さ
れたアパーチャ板である。５は四辺からなる方形の枠体
で、この枠体５の一方の開口端を塞ぐように該開口端に
アパーチャ板４が固定され、また枠体５における一組の
隣接する二辺に調整ねじ6,7が螺嵌され、さらに枠体５
における他の一組の隣接する二辺に図示したように都合
四個のスプリングプランジャ81,82,83,84が設けられて
いる。そうして、プランジャ81〜84は、いずれも、枠体
５に螺着した有底の筒体部8aと、この筒体部8a内に収容
されたコイルスプリング8bと、筒体部8a内に収容されか
つ一端がスプリング8bに結合されて他端がスプリング8b
により筒体部8aの開口端から突出するように形成された
プランジャ部8cとで構成され、また、スプリングプラン
ジャ81〜84の各々におけるプランジャ部8cの球面状に形
成された先端8d及び調整ねじ5,6のいずれも球面状に形
成された先端6a,7aが、すべて固定部材１のＶ溝1bに嵌
りこむように各部が構成されている。９は上述したアパ
ーチャ板４と枠体５と調整ねじ6,7とプランジャ81〜84
とからなるアパーチャ機構である。

第２図においては各部が上述のように構成され、かつ第
２図（ａ）に示したように、調整ねじ６の先端6aとプラ
ンジャ81,82の各先端8d,8dとが三角形状に配置され、ま
た調整ねじ７の先端7aとプランジャ83,84の各先端8d,8d
とが三角形状に配置されていて、ねじ６及び７の各軸心
が固定部材１に対して固定された直交するＸ軸,Y軸に平
行になっているので、調整ねじ６をまわすことによって
アパーチャ板４を回転運動を伴うことなくＸ軸方向に移
動させ、また調整ねじ７をまわすことによってアパーチ
ャ板４を回転運動を伴うことなくＹ軸方向に移動させる
ことができることが明らかである。したがって、第２図
においては調整ねじ6,7によってアパーチャ4aの位置を
二次元的に調整することができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

第２図に示した従来のアパーチャ位置調整機構において
は、上述のようにしてアパーチャ4aの位置が調整される
が、この場合、アパーチャ板４をたとえばＸ軸方向に移
動させようとして調整ねじ６を操作すると調整ねじ７及
びプランジャ83,84と固定部材１との間に摺動を生じ、
しかも第２図においてはプランジャ83,84は固定部材１
に弾性的に当接させられているので、この場合これらの
両当接部のそれぞれにおける摩擦力のアンバランス等の
ためにアパーチャ板４が固定部材１に対して正規の姿勢
から傾いた姿勢で平衡状態になることがある。そうし
て、この平衡状態はアパーチャ機構９が固定部材１にひ
っかかった不安定な状態であるから、アパーチャ機構９
がこのような不安定な状態にある時に輸送等に起因する
振動や衝撃がこのアパーチャ板調整機構に加えられる
と、容易にアパーチャ4aの位置が変化することになる。
そうして、アパーチャ機構９の上述して不安定な状態は
調整ねじ７を操作しても発生することは明らかであるか
ら、第２図に示したアパーチャ位置調整機構にはアパー
チャ4aの位置を安定に保持する保持性が悪いという問題
点があることになる。

また、第２図のアパーチャ位置調整機構では、アパーチ
ャ板４が、上述のような摩擦力が原因して、調整ねじ6,
7を操作した都度固定部材１に対して異った姿勢で平衡
状態になるので、たとえばねじ７を正転させた場合と逆
転させた場合とでは、ねじ６の枠体５に対するねじこみ
位置が同じであってもアパーチャ板４の固定部材１に対
する姿勢が異なった状態になることが明らかである。し
たがって、この場合、ねじ７の正転操作時のねじこみ位
置と逆転操作時のねじこみ位置とが同じでもアパーチャ
4aの位置が異なることになるので、この位置調整機構に
はアパーチャ4aの位置調整の再現性が悪いという問題点
がある。

本考案の目的は、アパーチャ4aの位置調整を行った時ア
パーチャ板４が摩擦力のために不安定な姿勢で平衡状態
になることのないようにして、振動や衝撃が加えられて
もアパーチャ4aの位置変化が生じないようにすることに
ある。また、本考案の別の目的は、アパーチャ4aの位置
調整を行った時アパーチャ板４が固定部材１に対して傾
くことのないようにして、アパーチャ4aの位置調整の再
現性を向上させることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本考案においては、光学機器
の一部を構成しかつ光線（３）が通る光線通路（1a）が
設けられた固定部材（10）と；前記光線（３）の太さを
限定する貫通孔（4a）が設けられかつ前記光線（３）が
前記貫通孔（4a）を介して前記光線通路（1a）を通るよ
うに配設されたアパーチャ板（11）と；前記固定部材
（10）および前記アパーチャ板（11）を囲むように設け
られた枠体（12）と、Ｘ軸方向に沿って形成された前記
固定部材（10）の溝（1b）内を摺動可能で、かつＹ軸方
向から該固定部材（10）を弾性的に挟み付けるガイド部
材（85,15）を有する前記枠体（12）に設けられた第１
挟付機構（23）と、Ｙ軸方向に沿って形成された前記ア
パーチャ板（11）の溝（1b）内を摺動可能で、かつＸ軸
方向から該アパーチャ板（11）を弾性的に挟み付けるガ
イド部材（86,18）を有する前記枠体（12）に設けられ
た第２挟付機構（22）と、前記第１挟付機構（23）によ
って前記固定部材（10）にとり付けられた前記枠体（1
2）と当接し、前記枠体（12）を前記固定部材（10）に
対して前記Ｘ軸に平行に移動させるＸ軸方向移動機構
（24）と、前記第２挟付機構（22）によって挟み付けた
前記アパーチャ板（11）と当接し、該アパーチャ板（1
1）を前記枠体（12）に対して前記Ｙ軸に平行に移動さ
せるＹ方向移動機構（25）、からなるアパーチャ機構
（20）と；を備えた光学機器のアパーチャ位置調整機構
を構成し、前記Ｘ及びＹ方向移動機構の押し込み量を調
整することによって前記貫通孔（4a）の位置を二次元的
に調整するようにした。

〔作用〕

上記のように構成すると、アパーチャ板、換言すれば貫
通孔のＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置のそれぞれの調整
が、Ｘ及びＹ方向移動機構のそれぞれによって、互いに
他の移動機構の動作に伴って摺動させられる挟付機構の
挟付状態に影響を与えることなく行われて、この場合、
両挟付機構のそれぞれにおける両圧接部とこの両圧接部
の挟付対象物である固定部材あるいはアパーチャ板との
間に生じる摩擦力によってアパーチャ板が固定部材に対
して正規の安定した姿勢から傾いた不安定な姿勢で平衡
状態になることはないから、振動や衝撃が加えられても
貫通孔の位置の変化を生じることのない。すなわち貫通
孔の位置の保持性のよいアパーチャ位置調整機構が得ら
れることになり、また、貫通孔の位置調整の再現性のよ
いアパーチャ位置調整機構が得られることになる。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例の構成説明図で、同図（ａ）
は同図（ｂ）に示したアパーチャ板11及びその他の要部
を省略して示した正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）にお
けるＢ−Ｂ断面図である。ただし、（ｂ）図においては
固定部材10を切断しないで示している。

第１図において、10は第２図の固定部材１に対応した固
定部材で、この場合固定部材10には、部材１におけると
同様な光線通路1aと突出部1cとが設けられているほか
に、突出部1cの一組の対向する両側面のそれぞれにＶ溝
1bが設けられ、さらに、突出部1cの他の一組の対向する
両側面の一方に断面円形の有底孔10aが設けられ、かつ
他方の側面に有底孔10aと同軸状に有底孔10bが設けられ
ている。11はアパーチャ4aが設けられかつ固定部材10の
突出部1cの端面に対向するように配置された第２図のア
パーチャ板４に対応した方形のアパーチャ板で、このア
パーチャ板11にも一組の対向する両側面のそれぞれにＶ
溝1bが設けられ、また、他の一組の対向する両側面の一
方に前述の有底孔10aと同様な有底孔11aが設けられ、か
つ他方の側面に前述の有底孔10bと同様な有底孔11bが有
底孔11aと同軸状に設けられている。

12は前述の枠体５とは異なり、アパーチャ板11が分離し
た状態に形成された四辺からなる方形の枠体で、この枠
体12の第１辺12aには、筒体部8aとコイルスプリング8b
とプランジャ部8cとからなり該プランジャ部8cの先端8d
が固定部材10における第１のＶ溝1bにはまりこむように
構成されたスプリングプランジャ85が螺着され、かつ平
面状に形成された先端13aがアパーチャ板11の有底孔11a
にすきま嵌め状態で嵌挿された。前述の調整ねじ７に対
応した調整ねじ13が螺嵌されている。なお、この場合、
ねじ13の先端13aと有底孔11aの底部との間には鋼球14が
介在させられている。そうして、上述の第１辺12aに対
向する枠体12の第２辺12bには、スプリングプランジャ8
5が当接した第１のＶ溝1bに対向した固定部材10の第２
のＶ溝1bに当接して、前記プランジャ85と共に固定部材
10を挟み付けるように配設されたガイドピン15が固定さ
れており、さらに、第２辺12bにはアパーチャ板11の有
底孔11bに一端が遊挿された圧縮ばね16の他端が固定さ
れている。

また、枠体12の第３辺12cには、平面状に形成された先
端17aが固定部材10の有底孔10aにすきま嵌め状態で嵌挿
された、第２図の調整ねじ６に対応して調整ねじ17が螺
嵌され、かつ先端がアパーチャ板11に設けた第１のＶ溝
1bに当接するように配置された。前述のガイドピン15と
同様な形状のガイドピン18が固定されている。そうし
て、さらに、第３辺12cに対向する枠体12の第４辺12dに
は、固定部材10の有底孔10bに一端が遊挿された圧縮ば
ね19の他端が固定されており、かつ第４辺12dには、ガ
イドピン18の先端が当接したアパーチャ板11における前
述の第１のＶ溝1bに対向したアパーチャ板11の第２のＶ
溝1bに当接して、ガイドピン18と共にアパーチャ板11を
挟み付けるように配設された、スプリングプランジャ85
と同じ構成のスプリングプランジャ86が螺着されてい
る。なお、固定部材10の有底孔10aにおいてもその底部
と調整ねじ17との間に鋼球14が介在させられている。

20は枠体12と調整ねじ13,17と２個の鋼球14とガイドピ
ン15,18と圧縮ばね16,19とスプリングプランジャ85,86
とからなるアパーチャ機構、21はこのアパーチャ機構20
と固定部材10とアパーチャ板11とからなる。光学機器２
のアパーチャ位置調整機構である。調整機構21において
は、固定部材10における有底孔10a及び10bの各軸心が光
線通路1aの軸心に垂直であって、かつ固定部材10の突出
部1cにおけるＶ溝1bを設けた側面に平行に設定した座標
軸Ｘに平行になっていて、またアパーチャ板11における
有底孔11a及び11bの各軸心がアパーチャ4aの軸心に垂直
であって、かつアパーチャ板11におけるＶ溝1bを設けた
側面に平行になっている。そうして、スプリングプラン
ジャ85とガイドピン15とが有底孔11aまたは11bの軸心に
平行に固定部材10の突出部1cを挟み付けるように構成さ
れ、またスプリングプランジャ86とガイドピン18とが有
底孔10aまたは10bの軸心に平行にアパーチャ11を挟み付
けるように構成されている。

第１図においては各部が上述のように構成されているの
で、スプリングプランジャ86とガイドピン18とでアパー
チャ板11をＸ軸に平行に挟み付ける第２挟付機構22を構
成していて、スプリングプランジャ85とガイドピン15と
で、固定部材10を、Ｘ軸に垂直に設定した座標軸Ｙに平
行に挟み付ける第１挟付機構23を構成していることが明
らかである。そうして、この場合、調整ねじ17をまわし
て押し込み量を調整するとプランジャ85及びガイドピン
15の各々と固定部材10との間の各圧接部が摺動して枠体
12が固定部材10に対してＸ軸に平行に移動し、調整ねじ
13をまわして押し込み量を調整するとプランジャ86及び
ガイドピン18のそれぞれとアパーチャ板11との間の各圧
接部が摺動してアパーチャ板11が枠体12に対してＹ軸に
平行に移動することが明らかであるので、調整ねじ17と
圧縮ばね19と有底孔10a,10bと有底孔10a中の鋼球14と
で、第１挟付機構23によって固定部材10にとり付けられ
た枠体12を該固定部材10に対してＸ軸に平行に移動させ
るＸ方向移動機構24を構成しており、また、調整ねじ13
と圧縮ばね16と有底孔11a,11bと有底孔11a中の鋼球14と
で、第２挟付機構22によって挟み付けたアパーチャ板11
を枠体12に対してＹ軸に平行に移動させるＹ方向移動機
構25を構成しているということができる。そうして、さ
らに、第１図においてはアパーチャ機構20が上述の各部
よりなっているので、このアパーチャ機構20は、第１及
び第２挟付機構23,22とこれらの両挟付機構が共にとり
付けられた枠体12とが設けられ、枠体12にさらにＸ方向
移動機構24とＹ方向移動機構25とがとりつけられたもの
であるということができる。

さて、アパーチャ位置調整機構21は上述のように構成さ
れているので調整ねじ17と13とでアパーチャ4aの位置を
二次元的に調整し得ることが明らかである。そうして、
この場合、調整ねじ17をまわすことによって、第２挟付
機構22を構成してこの機構22の挟付対象物であるアパー
チャ板11にそれぞれ圧接する両圧接部としてのスプリン
グプランジャ86及びガイドピン18がアパーチャ板11に対
して摺動することはなく、また調整ねじ13をまわすこと
によって、第１挟付機構23を構成してこの機構23の挟付
対象物である固定部材10にそれぞれ圧接する両圧接部と
してのスプリングプランジャ85及びガイドピン15が固定
部材10に対して摺動することはない。そうして、また、
この場合、調整ねじ17が鋼球14を介して固定部材10に当
接していてかつねじ17がすきま嵌め状態で有底孔10aに
嵌挿されているので、ねじ17と部材10との間の摩擦のた
めに固定部材10に対する枠体12の相対的姿勢が正規の姿
勢から傾いた不安定な姿勢で平衡状態になることはな
く、さらにねじ17をまわすことによって第１挟付機構23
が固定部10に対して摺動してこの結果挟付機構23と固定
部材10との間の摩擦のために部材10に対する枠体12の相
対的姿勢が正規の姿勢から傾いた姿勢になっても、この
傾いた姿勢は、プランジャ85におけるスプリング8bが固
定部材10を常にガイドピン15に押圧しているので、直ち
に正規の姿勢に修正される。つまり、アパーチャ位置調
整機構21においては、Ｘ方向移動機構24及び第１挟付機
構23における各部が上述のように機能するので、調整ね
じ17をまわした時固定部材10に対する枠体12の相対的姿
勢が正規の姿勢からずれることはなく、また位置調整機
構21においては、Ｙ方向移動機構25が移動機構24と同様
に機能しかつ第２挟付機構22が挟付機構23と同様に機能
するので、調整ねじ13をまわした時枠体12に対するアパ
ーチャ板11の相対的姿勢が正規の姿勢からずれることは
ない。

したがって、アパーチャ位置調整機構を21のように構成
すると、振動や衝撃が加えられてもアパーチャ4aの位置
の変化を生じることがなく、また調整ねじ13,17のまわ
し方によってこれらのねじの位置が同じであってもアパ
ーチャ4aの位置が異なることがあるということのない、
すなわち、アパーチャ4aの位置の保持性と再現性とに優
れたアパーチャ位置調整機構が得られることになる。

〔考案の効果〕

上述の説明から明らかなように、アパーチャ板、換言す
れば貫通孔のＸ軸方向位置及びＹ軸方向位置のそれぞれ
の調整が、Ｘ及びＹ方向移動機構のそれぞれによって、
互いに他の移動機構の動作に伴って摺動させられる挟付
機構の挟付状態に影響を与えることなく行われて、この
場合、両挟付機構のそれぞれにおける両圧接部とこの両
圧接部の挟付対象物である固定部材あるいはアパーチャ
板との間に生じる摩擦力によってアパーチャ板が固定部
材に対して正規の安定した姿勢から傾いた不安定な姿勢
で平衡状態になることはないから、本考案によれば、振
動や衝撃が加えられても貫通孔の位置の変化を生じるこ
とのない、すなわち、貫通孔の位置の保持性のよいまた
貫通孔の位置調整の再現性のよいアパーチャ位置調整機
構が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成を説明するもので、第
１図（ａ）は第１図（ｂ）に示した要部を省略して示し
た正面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）におけるＢ−Ｂ
断面図である。第２図は従来の光学機器のアパーチャ位
置調整機構の構成を説明するもので、第２図（ａ）は第
２図（ｂ）に示した要部を省略して示した正面図、第２
図（ｂ）は第２図（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。 1,10……固定部材、1a……光線通路、２……光学機器、
３……光線、4,11……アパーチャ板、4a……アパーチ
ャ、5,12……枠体、9,20……アパーチャ機構、15,18…
…ガイドピン、21……光学機器のアパーチャ位置調整機
構、22……第２挟付機構、23……第１挟付機構、24……
Ｘ方向移動機構、25……Ｙ方向移動機構、85,86……ス
プリングプランジャ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光学機器の一部を構成しかつ光線が通る光
   線通路が設けられた固定部材と； 前記光線の太さを限定する貫通孔が設けられかつ前記光
   線が前記貫通孔を介して前記光線通路を通るように配設
   されたアパーチャ板と； 前記固定部材および前記アパーチャ板を囲むように設け
   られた枠体と、 Ｘ軸方向に沿って形成された前記固定部材の溝内を摺動
   可能で、かつＹ軸方向から該固定部材を弾性的に挟み付
   けるガイド部材を有する前記枠体に設けられた第１挟付
   機構と、 Ｙ軸方向に沿って形成された前記アパーチャ板の溝内を
   摺動可能で、かつＸ軸方向から該アパーチャ板を弾性的
   に挟み付けるガイド部材を有する前記枠体に設けられた
   第２挟付機構と、 前記第１挟付機構によって前記固定部材にとり付けられ
   た前記枠体と当接し、該枠体を前記固定部材に対して前
   記Ｘ軸に平行に移動させるＸ方向移動機構と、 前記第２挟付機構によって挟み付けた前記アパーチャ板
   と当接し、該アパーチャ板を前記枠体に対して前記Ｙ軸
   に平行に移動させるＹ方向移動機構、からなるアパーチ
   ャ機構と； を備え、前記Ｘ及びＹ方向移動機構により前記貫通孔の
   位置を二次元的に調整するようにしたことを特徴とする
   光学機器のアパーチャ位置調整機構。