位置調整装置及び光学系位置調整装置
【課題】入力変位量を高分解能とすることなく被調整部材の変位量をより高分解能とすることが可能であり、また、調整自由度がより多い位置調整装置を提供する。
【解決手段】弾性変形可能な材質の板材における固定枠部５０に囲まれる位置に第１リンク機構１０が形成されており、第１リンク機構１０に囲まれる位置に第２リンク機構２０が形成されており、第２リンク部２３の一部に被調整部材Ｗを保持する取り付け部が形成されている。そして、第１リンク機構２０の支点となる第１支持位置１１Ｓ、１３Ｓから、取り付け部までの距離Ｌ１よりも遠い第１変位入力位置に、第１所定方向に向かう第１変位量を与える第１変位入力部Ｎ１が設けられており、第２リンク機構２０の支点となる第２支持位置２２Ｓ、２３Ｓから、取り付け部までの距離Ｌ３よりも遠い第２変位入力位置に、第２所定方向に向かう第２変位量を与える第２変位入力部Ｎ２が設けられている。
【解決手段】弾性変形可能な材質の板材における固定枠部５０に囲まれる位置に第１リンク機構１０が形成されており、第１リンク機構１０に囲まれる位置に第２リンク機構２０が形成されており、第２リンク部２３の一部に被調整部材Ｗを保持する取り付け部が形成されている。そして、第１リンク機構２０の支点となる第１支持位置１１Ｓ、１３Ｓから、取り付け部までの距離Ｌ１よりも遠い第１変位入力位置に、第１所定方向に向かう第１変位量を与える第１変位入力部Ｎ１が設けられており、第２リンク機構２０の支点となる第２支持位置２２Ｓ、２３Ｓから、取り付け部までの距離Ｌ３よりも遠い第２変位入力位置に、第２所定方向に向かう第２変位量を与える第２変位入力部Ｎ２が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンプルな構造で、より微小な変位を可能とする位置調整装置及び光学系位置調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
位置調整対象である被調整部材を位置調整するための機構として、一般的な調整ステージ（ガイドとベアリング、アクチュエータ、ばね等を組み合わせた調整装置）の代わりに、ガタや経年的な変位を回避するために、弾性ヒンジ機構を応用した調整装置が用いられる場合がある。
弾性ヒンジ機構を応用した調整装置の例として、例えば特許文献１に記載された従来技術では、図４に示す位置調整装置１００が開示されている。位置調整装置１００は、外形が矩形状の固定枠部１４６Ａと、この固定枠部１４６Ａに対してヒンジ機能を有する接続部１４６ＣによってＹ軸方向に変位可能な可動部１４６Ｂと、可動部１４６Ｂに対してヒンジ機能を有する接続部１４６ＤによってＸ軸方向に変位可能な可動部１４６Ｅと、を備えている。また、アクチュエータ１６４は可動部１４６ＢのＹ軸方向の変位量を制御し、アクチュエータ１６５は可動部１４６ＥのＸ軸方向の変位量を制御している。なお、被調整部材は、可動部１４６Ｅに保持されている。
また、特許文献２に記載された従来技術では、ヒンジ機構を備えた微動位置調整装置の可動部を、モータによって縦横方向に微動させる微動位置調整装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２３２６５号公報
【特許文献２】特開２００７−６９２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載された従来技術、及び特許文献２に記載された従来技術では、アクチュエータ等から入力する入力変位量が、そのまま被調整部材の変位量となる構成であるため、微小な変位量を得るためには、高分解能を有するアクチュエータを用いて、入力変位量を高分解能とする必要がある。また、ヒンジ機構を備えた板状の位置調整装置の表面に沿う直交する２軸の方向にしか位置調整することができないので、調整自由度が少ない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、入力変位量を高分解能とすることなく被調整部材の変位量をより高分解能とすることが可能であり、また、調整自由度がより多い位置調整装置及び光学系位置調整装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの位置調整装置である。
請求項１に記載の位置調整装置は、弾性変形可能な材質の板材で形成された位置調整装置である。
前記板材には、前記板材の表面に直交する方向に貫通するスリットによって形成された固定枠部が形成されている。
前記固定枠部に囲まれる位置に、前記板材の表面に平行な第１所定方向に変形することなく変位可能な複数の第１リンク部と、前記固定枠部と前記第１リンク部との接続部及び前記第１リンク部と前記第１リンク部との接続部であって弾性変形可能な複数の第１ジョイント部とが、前記スリットによって形成された第１リンク機構が形成されている。
そして、前記第１リンク機構に囲まれる位置に、前記板材の表面に平行であるとともに前記第１所定方向とは異なる第２所定方向に変形することなく変位可能な複数の第２リンク部と、前記第１リンク部と前記第２リンク部との接続部及び前記第２リンク部と前記第２リンク部との接続部であって弾性変形可能な複数の第２ジョイント部とが、前記スリットによって形成された第２リンク機構が形成されている。
また、前記第２リンク部の一部に、位置調整対象である被調整部材を保持する取り付け部と、が形成されている。
そして、前記第１所定方向に直交する第１直交方向において前記第１リンク機構の支点となる第１支持位置から、前記取り付け部までの距離よりも遠い前記第１リンク機構における第１変位入力位置に、前記第１所定方向に平行な任意の変位量である第１変位量を与える第１変位入力部が設けられている。
また、前記第２所定方向に直交する第２直交方向において前記第２リンク機構の支点となる第２支持位置から、前記取り付け部までの距離よりも遠い前記第２リンク機構における第２変位入力位置に、前記第２所定方向に平行な任意の変位量である第２変位量を与える第２変位入力部が設けられている。
【０００５】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの位置調整装置である。
請求項２に記載の位置調整装置は、請求項１に記載の位置調整装置であって、前記取り付け部の中心位置が、前記第１ジョイント部のいずれか２つを通る前記第１直交方向と平行な直線である第１直交方向直線と、前記第２ジョイント部のいずれか２つを通る前記第２直交方向と平行な直線である第２直交方向直線と、の交点の近傍となるように、前記第１ジョイント部のいずれか２つと、前記第２ジョイント部のいずれか２つと、前記取り付け部と、が配置されている。
【０００６】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの位置調整装置である。
請求項３に記載の位置調整装置は、請求項１または２に記載の位置調整装置であって、前記第１変位入力部は、前記第１所定方向に平行な直線である第１変位入力直線上における前記第１リンク機構の一方の端部と他方の端部である前記第１変位入力位置と対向する前記固定枠部の位置に設けられている。
また、前記第２変位入力部は、前記第２所定方向に平行な直線である第２変位入力直線上における前記第２リンク機構の一方の端部と他方の端部である前記第２変位入力位置と対向する前記第１リンク部の位置に設けられている。
【０００７】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの位置調整装置である。
請求項４に記載の位置調整装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の位置調整装置であって、前記取り付け部には、前記被調整部材を保持可能であるとともに前記板材の表面に交差する第３所定方向に前記被調整部材の位置を調整可能なホルダが取り付けられている。
【０００８】
また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの光学系位置調整装置である。
請求項５に記載の光学系位置調整装置は、請求項４に記載の位置調整装置を用いた光学系位置調整装置であって、前記第２所定方向は、前記第１所定方向に直交する方向であり、前記第３所定方向は、前記板材の表面に直交する方向である。
また、前記第１変位入力部には、外周部にネジ部が形成された第１調整ネジを嵌合可能な第１ネジ穴が形成されており、前記第２変位入力部には、外周部にネジ部が形成された第２調整ネジを嵌合可能な第２ネジ穴が形成されており、前記被調整部材は、光学部品であり、前記ホルダには、外周部にネジ部が形成されており、前記取り付け部には、前記ホルダのネジ部に嵌合する第３ネジ穴が形成されている。
そして、前記第１ネジ穴に対する前記第１調整ネジの前記第１所定方向における位置を調整することで、前記第１支持位置から前記取り付け部までの距離と前記第１支持位置から前記第１変位入力位置までの距離とに基づいた比率で、前記第１変位量を縮小した第１調整量だけ、前記光学部品を前記第１所定方向に移動させる。
また、前記第２ネジ穴に対する前記第２調整ネジの前記第２所定方向における位置を調整することで、前記第２支持位置から前記取り付け部までの距離と前記第２支持位置から前記第２変位入力位置までの距離とに基づいた比率で、前記第２変位量を縮小した第２調整量だけ、前記光学部品を前記第２所定方向に移動させる。
更に、前記第３ネジ穴に対する前記ホルダの前記第３所定方向における位置を調整することで、前記光学部品を前記第３所定方向に移動させる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の位置調整装置を用いれば、第１所定方向への入力変位量を与える第１変位入力位置が、第１支持位置から取り付け部（すなわち被調整部材）までの距離よりも遠い位置であるため、第１変位入力位置への入力変位量よりも小さな変位量で被調整部材を第１所定方向に変位させることができる。また同様に、第２変位入力位置への入力変位量よりも小さな変位量で被調整部材を第２所定方向に変位させることができる。
これにより、入力変位量を高分解能とすることなく被調整部材の変位量をより高分解能にすることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の位置調整装置によれば、前記取り付け部の中心位置が、前記第１ジョイント部のいずれか２つを通る前記第１直交方向と平行な直線である第１直交方向直線と、前記第２ジョイント部のいずれか２つを通る前記第２直交方向と平行な直線である第２直交方向直線と、の交点の近傍となるようにすることで、入力変位量と異なる方向への変位量がより少なくなり、調整をより容易にできるようになる。
【００１１】
また、請求項３に記載の位置調整装置によれば、第１変位入力部が固定枠部に設けられているので、固定枠部に対して第１リンク機構を第１所定方向に変位させることができる。また、第２変位入力部が第１リンク機構に設けられているので、第１リンク機構に対して第２リンク機構を第２所定方向に変位させることができる。
これにより、第１変位入力部からの第１変位量の付与による第１リンク機構の変位が、第２変位入力部に対する第２変位入力位置をずらすことがない。また、第２変位入力部からの第２変位量の付与による第２リンク機構の変位が、第１変位入力部に対する第１変位入力位置をずらすこともない（図３参照）。
このように、第１所定方向への変位と、第２所定方向への変位とを独立して行うことができるので、調整がより容易である。
【００１２】
また、請求項４に記載の位置調整装置によれば、被調整部材の位置を、板材の表面に交差する第３所定方向にも調整可能となるので、第１所定方向〜第３所定方向の、３次元上の位置を調整可能となり、調整自由度をより多くすることができる。
【００１３】
また、請求項５に記載の光学系位置調整装置によれば、直交３軸となる第１所定方向〜第３所定方向において、第１調整ネジを用いて、第１所定方向に、第１調整ネジの変位量よりも縮小した第１調整量にて、光学部品（例えばレンズ）の位置を変位させることができるので、第１所定方向に対してより高分解能で位置調整することができる。
また、第２調整ネジを用いて、第２所定方向に、第２調整ネジの変位量よりも縮小した第２調整量にて、光学部品（例えばレンズ）の位置を変位させることができるので、第２所定方向に対してより高分解能で位置調整することができる。
また、ホルダを用いて、第３所定方向に、光学部品（例えばレンズ）の位置を変位させることができる。
これにより、３次元方向の調整自由度を有し、より高分解能で光学部品の位置を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】
【００１４】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１及び図３は、本発明の位置調整装置１の一実施の形態における概略平面図（図１、図３）と、当該概略平面図におけるＡ−Ａ断面図（図１）の例を示している。なお、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交しており、Ｘ軸とＹ軸は位置調整装置１の板材の表面に平行であり、Ｚ軸は位置調整装置１の板材の表面に直交する方向を示している。
また、図３に示す位置調整装置１は、図１における位置調整装置１の正面図に対して、第２ネジ穴Ｎ２の位置、及び第１リンク部１３の形状、第２リンク部２１の形状が異なっている。
【００１５】
●［位置調整装置１の構造と動作（図１〜図３）］
図１及び図３に示す平面図では、実体部分とスリット部分（板材の表面に直交する方向に貫通する空間部分）とを判別し易いように、実体部分にハッチングを施している。なお、Ａ−Ａ断面図（図１）では、断面にハッチングを施している。また図２は、位置調整装置１によるＸ軸方向及びＹ軸方向への変位を判り易くするために、概略形状（スリット部分を大きく記載）で位置調整装置１の動作を説明している図である。
位置調整装置１は、弾性変形可能な材質（弾性樹脂、金属、その他の弾性材料等）の板材で形成されており、板材の縁部を周回するように固定枠部５０が形成されている。この固定枠部５０に対する被調整部材Ｗ（例えば、レンズ等の光学部品）の位置を調整する。
【００１６】
固定枠部５０は、スリットによって位置及び形状が決定される。図１に示す例の場合、第１リンク部１１、１２、１３がスリットで形成されることで、その周囲が固定枠部５０として形成される。
固定枠部５０に囲まれる位置には、第１ジョイント部１１Ｓ等より厚肉に形成されて変形することなくＸ軸方向（第１所定方向に相当）に変位可能な複数の第１リンク部１１、１２、１３が、スリットによって形成されている。
また、固定枠部５０と第１リンク部との接続部、または第１リンク部と第１リンク部との接続部であって第１リンク部１１等よりも薄肉に形成されて弾性変形可能なヒンジ機能を有する複数の第１ジョイント部１１Ｓ、１１Ａ、１３Ｓ、１３Ａが、スリットによって形成されている。
そして、複数の第１リンク部と複数の第１ジョイント部にて平行リンク機構を持つ第１リンク機構１０（図２参照（第１ジョイント部の符号は省略））が形成されている。
第１リンク機構１０を構成している第１リンク部１１、１２、１３は、Ｘ軸方向の力Ｆｘを与えられると、固定枠部５０への支持位置である第１ジョイント部１１Ｓ、１３Ｓ（第１支持位置に相当）を支点として、Ｘ軸方向に変位可能である（図２（Ｂ）参照）。
【００１７】
第１リンク機構１０に囲まれる位置には、第１リンク部１１等と同様に厚肉に形成されて変形することなくＹ軸方向（第２所定方向に相当）に変位可能な複数の第２リンク部２１、２２、２３が、スリットによって形成されている。
また、第１リンク部と第２リンク部との接続部、または第２リンク部と第２リンク部との接続部であって第２リンク部２１等よりも薄肉に形成されて弾性変形可能なヒンジ機能を有する複数の第２ジョイント部２２Ｓ、２２Ａ、２３Ｓ、２３Ａが、スリットによって形成されている。
そして、複数の第２リンク部と複数の第２ジョイント部にて平行リンク機構を持つ第２リンク機構２０（図２参照（第２ジョイント部の符号は省略））が形成されている。
第２リンク機構２０を構成している第２リンク部２１、２２、２３は、Ｙ軸方向の力Ｆｙを与えられると、第１リンク機構１０への支持位置である第１ジョイント部２２Ｓ、２３Ｓ（第２支持位置に相当）を支点として、Ｙ軸方向に変位可能である（図２（Ｃ）参照）。
【００１８】
位置調整対象である被調整部材Ｗは、第２リンク部２３の一部に形成された取り付け部である第３ネジ穴Ｎ３に、ホルダ３０を介して保持されている。本実施の形態では、第３ネジ穴Ｎ３は、第２リンク部２３と一体的に形成されている。
また、図１及び図３の平面図において、第１リンク部１３の第１ジョイント部１３Ｓと第１ジョイント部１３Ａ（第１ジョイント部のいずれか２つに相当）を通る直線（第１直交方向直線に相当）がＸ軸方向に直交するように第１ジョイント部１３Ｓ、１３Ａが配置されているとともに、当該直線が取り付け部である第３ネジ穴Ｎ３の中心位置Ｐを通るように、第１ジョイント部１３Ｓ、１３Ａの位置が配置されていることがより好ましい。
また、第２リンク部２３の第２ジョイント部２３Ｓと第２ジョイント部２３Ａ（第２ジョイント部のいずれか２つに相当）を通る直線（第２直交方向直線に相当）がＹ軸方向に直交するように第２ジョイント部２３Ｓ、２３Ａが配置されているとともに、当該直線が取り付け部である第３ネジ穴Ｎ３の中心位置Ｐを通るように、第２ジョイント部２３Ｓ、２３Ａの位置が配置されていることがより好ましい。
図１及び図３に示す位置調整装置１における第１リンク機構１０は、第１ジョイント部１１Ｓを支点として第１リンク部１１を揺動させるとともに第１ジョイント部１３Ｓを支点として第１リンク部１３を揺動させる平行リンク機構であるため、第１ジョイント部１３Ｓ、１３Ａを通る直線がＸ軸方向に直交するように第１ジョイント部１３Ｓ、１３Ａを配置し、当該直線上に中心位置Ｐを配置すると、Ｘ軸方向に与えた変位量に対して必然的に発生してしまうＹ軸方向への変位量をより小さくすることができるので、より好ましい。
また、位置調整装置１における第２リンク機構２０は、第２ジョイント部２２Ｓを支点として第２リンク部２２を揺動させるとともに第２ジョイント部２３Ｓを支点として大２リンク部２３を揺動させる平行リンク機構であるため、第２ジョイント部２３Ｓ、２３Ａを通る直線がＹ軸方向に直交するように第２ジョイント部２３Ｓ、２３Ａを配置し、当該直線上に中心位置Ｐを配置すると、Ｙ軸方向に与えた変位量に対して必然的に発生してしまうＸ軸方向への変位量をより小さくすることができるので、より好ましい。
なお、中心位置Ｐは、第１ジョイント部１３Ｓ、１３Ａを通る直線（第１直交方向直線に相当）と、第２ジョイント部２３Ｓ、２３Ａを通る直線（第２直交方向直線に相当）との交点の近傍に配置されていてもよい。
【００１９】
ホルダ３０は、円筒状の形状であり、被調整部材Ｗ（例えば、光学部品であるレンズ）を収容可能な内径を有しており、円筒状の内壁には被調整部材Ｗを保持する第２ロックナット３２を嵌め込むための第４ネジ部Ｎ４が形成されている。
作業者は、ホルダ３０内に被調整部材Ｗをセットして第２ロックナット３２を嵌め込むことで、ホルダ３０内に被調整部材Ｗを保持する。
また、ホルダ３０の外周面には、第３ネジ穴Ｎ３と嵌合するネジ部が形成されている。
作業者は、円筒面にネジ部が形成されたホルダ３０を第３ネジ穴Ｎ３にねじ込んで、位置調整装置１の板材の表面に対する被調整部材ＷのＺ軸方向（第３所定方向に相当）の位置を、任意の位置に調整することができる。
また、ホルダ３０の外周面のネジ部に嵌合する第１ロックナット３１を用いることで、ホルダ３０の位置を固定することができる。
【００２０】
第１リンク機構１０にＸ軸方向の任意の変位量を与える位置である第１変位入力位置は、Ｘ軸方向に延びる第１リンク部１２の両端面であり、当該両端面に対向する位置となる固定枠部５０には、第１ネジ穴Ｎ１（第１変位入力部に相当）が形成されている。作業者は、第１ネジ穴Ｎ１に第１調整ネジをねじ込んで、第１変位入力位置にＸ軸方向の任意の変位量を与えること、及び前記Ｘ軸方向の変位量を与えた位置で固定することができる。
また、第２リンク機構２０にＹ軸方向の任意の変位量を与える位置である第２変位入力位置は、Ｙ軸方向に延びる第２リンク部２１の両端面であり、当該両端面に対向する位置となる固定枠部５０と第１リンク部１２（図１に示す位置調整装置１の場合）には、第２ネジ穴Ｎ２（第２変位入力部に相当）が形成されている。作業者は、第２ネジ穴Ｎ２に第２調整ネジをねじ込んで、第２変位入力位置にＹ軸方向の任意の変位量を与えること、及び前記Ｙ軸方向の変位量を与えた位置で固定することができる。
なお、図３に示す位置調整装置１では、第２ネジ穴Ｎ２は、第１リンク部１３に形成されている。
位置調整装置１の第２ネジ穴Ｎ２の位置が、図１に示す位置である場合、例えば、第２ネジ穴Ｎ２に第２調整ネジをねじ込んでＹ軸方向の変位量を調整した後、第１ネジ穴Ｎ１に第１調整ネジをねじ込んでＸ軸方向の変位量を調整すると、第２調整ネジの調整量のずれが大きくなる可能性がある。
通常、調整を行う場合、Ｘ軸方向の変位量の調整とＹ軸方向の変位量の調整を、交互に何度も行いながら微調整していくので、Ｙ軸方向の変位量を調整した後にＸ軸方向の変位量を調整すると第２調整ネジの調整量にずれが発生する図１に示す位置調整装置１では、調整にやや手間がかかる。
これに対して、図３に示す位置調整装置１では、Ｙ軸方向の変位量を調整した後にＸ軸方向の変位量を調整しても、第２調整ネジの調整量にずれが発生しないので、調整が非常に容易となる。
図１に示す位置調整装置１に対して、図３に示す位置調整装置１では、第２ネジ穴Ｎ２の位置を変更している。
すなわち、第２ネジ穴Ｎ２（第２変位入力部に相当）の位置を、Ｙ軸方向に平行な直線である第２変位入力直線上における第２リンク機構２０の一方の端部と他方の端部である第２変位入力位置（図３の場合、第２リンク部２１の一方の端部と他方の端部に相当）と対向する第１リンク部１３の位置に設ける（第２ネジ穴Ｎ２の位置が、図１とは異なる）。
なお、第１ネジ穴Ｎ１（第１変位入力部に相当）の位置を、Ｘ軸方向に平行な直線である第１変位入力直線上における第１リンク機構１０の一方の端部と他方の端部である第１変位入力位置（図３の場合、第１リンク部１２の一方の端部と他方の端部に相当）と対向する固定枠部５０の位置に設ける（第１ネジ穴Ｎ１の位置は、図１と同じである）。
これにより、第１ネジ穴Ｎ１を使って調整する外側部（固定枠部５０に対する第１リンク機構１０）と第２ネジ穴Ｎ２を使って調整する内側部（第１リンク機構１０に対する第２リンク機構２０）とを独立させることができる。独立させることで、第１変位入力部からの第１変位量の付与による第１リンク機構の変位が、第２変位入力部に対する第２変位入力位置をずらすことがない。また、第２変位入力部からの第２変位量の付与による第２リンク機構の変位が、第１変位入力部に対する第１変位入力位置をずらすこともない。
従って、第１ネジ穴Ｎ１を使ったＸ軸方向の変位量の調整と、第２ネジ穴Ｎ２を使ったＹ軸方向の変位量の調整とが互いに影響を及ぼさないので、調整がより容易であり、より好ましい。
【００２１】
ここで、Ｘ軸方向（第１所定方向に相当）に直交する第１直交方向（この場合、Ｙ軸方向）において、第１リンク機構１０の支点となる第１支持位置（この場合、第１ジョイント部１１Ｓ、１３Ｓ）から取り付け部である第３ネジ穴Ｎ３の中心位置Ｐまでの距離を距離Ｌ１、第１支持位置から第１変位入力位置の中心までの距離を距離Ｌ２とする。図１に示す本実施の形態では、距離Ｌ２のほうが距離Ｌ１よりも長くなるように設定している。
従って、第１ネジ穴Ｎ１に第１調整ネジをねじ込んで、第１変位入力位置（この場合、第１リンク部１２の両端面）にＸ軸方向の任意の変位量ΔＸを与えると、図２（Ｂ）に示すように被調整部材Ｗの位置が、ΔＸ＊Ｌ１／Ｌ２だけＸ軸方向に移動する。なお、図２（Ｂ）は理解し易いように変位量ΔＸを大きくしているため、第２リンク部２３が傾斜しているが、実際に与える変位量ΔＸは、第２リンク部２３が傾斜しない程度の僅かな変位量である。
これにより、与えた変位量ΔＸに対して、調整対象である被調整部材ＷのＸ軸方向の移動量をΔＸ＊Ｌ１／Ｌ２に縮小することができるので、入力変位量を高分解能にすることなく、被調整部材Ｗの変位量をより高分解能とすることができる。もちろん、縮小率であるＬ１／Ｌ２は、取り付け部である第３ネジ穴Ｎ３のＹ軸方向の位置を変更することで、所望する値に設定することができる。
【００２２】
また同様に、Ｙ軸方向（第２所定方向に相当）に直交する第２直交方向（この場合、Ｘ軸方向）において、第２リンク機構２０の支点となる第２支持位置（この場合、第２ジョイント部２２Ｓ、２３Ｓ）から取り付け部である第３ネジ穴Ｎ３の中心位置Ｐまでの距離を距離Ｌ３、第２支持位置から第２変位入力位置の中心までの距離を距離Ｌ４とする。図１に示す本実施の形態では、距離Ｌ４のほうが距離Ｌ３よりも長くなるように設定している。
従って、第２ネジ穴Ｎ２に第２調整ネジをねじ込んで、第２変位入力位置（この場合、第２リンク部２１の両端面）にＹ軸方向の任意の変位量ΔＹを与えると、図２（Ｃ）に示すように被調整部材Ｗの位置が、ΔＹ＊Ｌ３／Ｌ４だけＹ軸方向に移動する。なお、図２（Ｃ）は理解し易いように変位量ΔＹを大きくしているため、第２リンク部２３が傾斜しているが、実際に与える変位量ΔＹは、第２リンク部２３が傾斜しない程度の僅かな変位量である。
これにより、与えた変位量ΔＹに対して、調整対象である被調整部材ＷのＹ軸方向の移動量をΔＹ＊Ｌ３／Ｌ４に縮小することができるので、入力変位量を高分解能にすることなく、被調整部材Ｗの変位量をより高分解能とすることができる。もちろん、縮小率であるＬ３／Ｌ４は、取り付け部である第３ネジ穴Ｎ３のＸ軸方向の位置を変更することで、所望する値に設定することができる。
【００２３】
以上、本実施の形態にて説明した位置調整装置１は、第１調整ネジによるＸ軸方向の変位量ΔＸ、第２調整ネジによるＹ軸方向の変位量ΔＹに対して、被調整部材Ｗの変位量が特定の比率で縮小されるため、より高精度（高分解能）な調整が可能となる。
また、Ｚ軸方向への調整機構が光学部材（被調整部材Ｗ）のホルダを兼ねているので、３軸ステージ装置よりも、よりコンパクトな構成で３軸の調整が可能である。
また、被調整部材Ｗがレンズである場合、光を通る部分が調整機構の中央となるため、これを用いた光学系の全体をコンパクト化することができる。
【００２４】
本発明の位置調整装置１は、本実施の形態で説明した外観、構成、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、本実施の形態にて説明した位置調整装置１では、板材の表面に平行な第１所定方向と第２所定方向が直交する例を説明したが、第１所定方向と第２所定方向は直交していなくてもよい。また第３所定方向も板材と直交していなくてもよい。
また、第１ロックナット３１、第２ロックナット３２の代わりにネジ等を用いて固定する構造としてもよい。
また、Ｚ軸方向の移動を高精度にするために、第３ネジ穴Ｎ３とホルダ３０の円筒面に形成したネジ部とを、差動ネジの構成としてもよい。
また、本実施の形態の説明では、被調整部材Ｗをレンズ等の光学部品とした（光学系）位置調整装置１の例を説明したが、被調整部材Ｗは光学部品に限定されず、位置調整装置１は、種々の被調整部材Ｗの位置を微小な変位で調整可能な位置調整装置として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の位置調整装置１の一実施の形態における概略平面図と、当該概略平面図におけるＡ−Ａ断面図の例を説明する図である。
【図２】位置調整装置１による、被調整部材ＷのＸ軸方向への変位、及びＹ軸方向への変位を説明する図である。
【図３】図１に示す位置調整装置１に対して、入力変位量を、より入力し易くした例を説明する図である。
【図４】従来の位置調整装置１００の構造の例を説明する図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ 位置調整装置
１０ 第１リンク機構
１１、１２、１３ 第１リンク部
１１Ｓ、１１Ａ、１３Ｓ、１３Ａ 第１ジョイント部
２０ 第２リンク機構
２１、２２、２３ 第２リンク部
２２Ｓ、２２Ａ、２３Ｓ、２３Ａ 第２ジョイント部
Ｎ１ 第１ネジ穴
Ｎ２ 第２ネジ穴
Ｎ３ 第３ネジ穴
Ｎ４ 第４ネジ部
３０ ホルダ
３１ 第１ロックナット
３２ 第２ロックナット
５０ 固定枠部
Ｗ 被調整部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンプルな構造で、より微小な変位を可能とする位置調整装置及び光学系位置調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
位置調整対象である被調整部材を位置調整するための機構として、一般的な調整ステージ（ガイドとベアリング、アクチュエータ、ばね等を組み合わせた調整装置）の代わりに、ガタや経年的な変位を回避するために、弾性ヒンジ機構を応用した調整装置が用いられる場合がある。
弾性ヒンジ機構を応用した調整装置の例として、例えば特許文献１に記載された従来技術では、図４に示す位置調整装置１００が開示されている。位置調整装置１００は、外形が矩形状の固定枠部１４６Ａと、この固定枠部１４６Ａに対してヒンジ機能を有する接続部１４６ＣによってＹ軸方向に変位可能な可動部１４６Ｂと、可動部１４６Ｂに対してヒンジ機能を有する接続部１４６ＤによってＸ軸方向に変位可能な可動部１４６Ｅと、を備えている。また、アクチュエータ１６４は可動部１４６ＢのＹ軸方向の変位量を制御し、アクチュエータ１６５は可動部１４６ＥのＸ軸方向の変位量を制御している。なお、被調整部材は、可動部１４６Ｅに保持されている。
また、特許文献２に記載された従来技術では、ヒンジ機構を備えた微動位置調整装置の可動部を、モータによって縦横方向に微動させる微動位置調整装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２３２６５号公報
【特許文献２】特開２００７−６９２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載された従来技術、及び特許文献２に記載された従来技術では、アクチュエータ等から入力する入力変位量が、そのまま被調整部材の変位量となる構成であるため、微小な変位量を得るためには、高分解能を有するアクチュエータを用いて、入力変位量を高分解能とする必要がある。また、ヒンジ機構を備えた板状の位置調整装置の表面に沿う直交する２軸の方向にしか位置調整することができないので、調整自由度が少ない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、入力変位量を高分解能とすることなく被調整部材の変位量をより高分解能とすることが可能であり、また、調整自由度がより多い位置調整装置及び光学系位置調整装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの位置調整装置である。
請求項１に記載の位置調整装置は、弾性変形可能な材質の板材で形成された位置調整装置である。
前記板材には、前記板材の表面に直交する方向に貫通するスリットによって形成された固定枠部が形成されている。
前記固定枠部に囲まれる位置に、前記板材の表面に平行な第１所定方向に変形することなく変位可能な複数の第１リンク部と、前記固定枠部と前記第１リンク部との接続部及び前記第１リンク部と前記第１リンク部との接続部であって弾性変形可能な複数の第１ジョイント部とが、前記スリットによって形成された第１リンク機構が形成されている。
そして、前記第１リンク機構に囲まれる位置に、前記板材の表面に平行であるとともに前記第１所定方向とは異なる第２所定方向に変形することなく変位可能な複数の第２リンク部と、前記第１リンク部と前記第２リンク部との接続部及び前記第２リンク部と前記第２リンク部との接続部であって弾性変形可能な複数の第２ジョイント部とが、前記スリットによって形成された第２リンク機構が形成されている。
また、前記第２リンク部の一部に、位置調整対象である被調整部材を保持する取り付け部と、が形成されている。
そして、前記第１所定方向に直交する第１直交方向において前記第１リンク機構の支点となる第１支持位置から、前記取り付け部までの距離よりも遠い前記第１リンク機構における第１変位入力位置に、前記第１所定方向に平行な任意の変位量である第１変位量を与える第１変位入力部が設けられている。
また、前記第２所定方向に直交する第２直交方向において前記第２リンク機構の支点となる第２支持位置から、前記取り付け部までの距離よりも遠い前記第２リンク機構における第２変位入力位置に、前記第２所定方向に平行な任意の変位量である第２変位量を与える第２変位入力部が設けられている。
【０００５】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの位置調整装置である。
請求項２に記載の位置調整装置は、請求項１に記載の位置調整装置であって、前記取り付け部の中心位置が、前記第１ジョイント部のいずれか２つを通る前記第１直交方向と平行な直線である第１直交方向直線と、前記第２ジョイント部のいずれか２つを通る前記第２直交方向と平行な直線である第２直交方向直線と、の交点の近傍となるように、前記第１ジョイント部のいずれか２つと、前記第２ジョイント部のいずれか２つと、前記取り付け部と、が配置されている。
【０００６】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの位置調整装置である。
請求項３に記載の位置調整装置は、請求項１または２に記載の位置調整装置であって、前記第１変位入力部は、前記第１所定方向に平行な直線である第１変位入力直線上における前記第１リンク機構の一方の端部と他方の端部である前記第１変位入力位置と対向する前記固定枠部の位置に設けられている。
また、前記第２変位入力部は、前記第２所定方向に平行な直線である第２変位入力直線上における前記第２リンク機構の一方の端部と他方の端部である前記第２変位入力位置と対向する前記第１リンク部の位置に設けられている。
【０００７】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの位置調整装置である。
請求項４に記載の位置調整装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の位置調整装置であって、前記取り付け部には、前記被調整部材を保持可能であるとともに前記板材の表面に交差する第３所定方向に前記被調整部材の位置を調整可能なホルダが取り付けられている。
【０００８】
また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの光学系位置調整装置である。
請求項５に記載の光学系位置調整装置は、請求項４に記載の位置調整装置を用いた光学系位置調整装置であって、前記第２所定方向は、前記第１所定方向に直交する方向であり、前記第３所定方向は、前記板材の表面に直交する方向である。
また、前記第１変位入力部には、外周部にネジ部が形成された第１調整ネジを嵌合可能な第１ネジ穴が形成されており、前記第２変位入力部には、外周部にネジ部が形成された第２調整ネジを嵌合可能な第２ネジ穴が形成されており、前記被調整部材は、光学部品であり、前記ホルダには、外周部にネジ部が形成されており、前記取り付け部には、前記ホルダのネジ部に嵌合する第３ネジ穴が形成されている。
そして、前記第１ネジ穴に対する前記第１調整ネジの前記第１所定方向における位置を調整することで、前記第１支持位置から前記取り付け部までの距離と前記第１支持位置から前記第１変位入力位置までの距離とに基づいた比率で、前記第１変位量を縮小した第１調整量だけ、前記光学部品を前記第１所定方向に移動させる。
また、前記第２ネジ穴に対する前記第２調整ネジの前記第２所定方向における位置を調整することで、前記第２支持位置から前記取り付け部までの距離と前記第２支持位置から前記第２変位入力位置までの距離とに基づいた比率で、前記第２変位量を縮小した第２調整量だけ、前記光学部品を前記第２所定方向に移動させる。
更に、前記第３ネジ穴に対する前記ホルダの前記第３所定方向における位置を調整することで、前記光学部品を前記第３所定方向に移動させる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の位置調整装置を用いれば、第１所定方向への入力変位量を与える第１変位入力位置が、第１支持位置から取り付け部（すなわち被調整部材）までの距離よりも遠い位置であるため、第１変位入力位置への入力変位量よりも小さな変位量で被調整部材を第１所定方向に変位させることができる。また同様に、第２変位入力位置への入力変位量よりも小さな変位量で被調整部材を第２所定方向に変位させることができる。
これにより、入力変位量を高分解能とすることなく被調整部材の変位量をより高分解能にすることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の位置調整装置によれば、前記取り付け部の中心位置が、前記第１ジョイント部のいずれか２つを通る前記第１直交方向と平行な直線である第１直交方向直線と、前記第２ジョイント部のいずれか２つを通る前記第２直交方向と平行な直線である第２直交方向直線と、の交点の近傍となるようにすることで、入力変位量と異なる方向への変位量がより少なくなり、調整をより容易にできるようになる。
【００１１】
また、請求項３に記載の位置調整装置によれば、第１変位入力部が固定枠部に設けられているので、固定枠部に対して第１リンク機構を第１所定方向に変位させることができる。また、第２変位入力部が第１リンク機構に設けられているので、第１リンク機構に対して第２リンク機構を第２所定方向に変位させることができる。
これにより、第１変位入力部からの第１変位量の付与による第１リンク機構の変位が、第２変位入力部に対する第２変位入力位置をずらすことがない。また、第２変位入力部からの第２変位量の付与による第２リンク機構の変位が、第１変位入力部に対する第１変位入力位置をずらすこともない（図３参照）。
このように、第１所定方向への変位と、第２所定方向への変位とを独立して行うことができるので、調整がより容易である。
【００１２】
また、請求項４に記載の位置調整装置によれば、被調整部材の位置を、板材の表面に交差する第３所定方向にも調整可能となるので、第１所定方向〜第３所定方向の、３次元上の位置を調整可能となり、調整自由度をより多くすることができる。
【００１３】
また、請求項５に記載の光学系位置調整装置によれば、直交３軸となる第１所定方向〜第３所定方向において、第１調整ネジを用いて、第１所定方向に、第１調整ネジの変位量よりも縮小した第１調整量にて、光学部品（例えばレンズ）の位置を変位させることができるので、第１所定方向に対してより高分解能で位置調整することができる。
また、第２調整ネジを用いて、第２所定方向に、第２調整ネジの変位量よりも縮小した第２調整量にて、光学部品（例えばレンズ）の位置を変位させることができるので、第２所定方向に対してより高分解能で位置調整することができる。
また、ホルダを用いて、第３所定方向に、光学部品（例えばレンズ）の位置を変位させることができる。
これにより、３次元方向の調整自由度を有し、より高分解能で光学部品の位置を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】
【００１４】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１及び図３は、本発明の位置調整装置１の一実施の形態における概略平面図（図１、図３）と、当該概略平面図におけるＡ−Ａ断面図（図１）の例を示している。なお、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交しており、Ｘ軸とＹ軸は位置調整装置１の板材の表面に平行であり、Ｚ軸は位置調整装置１の板材の表面に直交する方向を示している。
また、図３に示す位置調整装置１は、図１における位置調整装置１の正面図に対して、第２ネジ穴Ｎ２の位置、及び第１リンク部１３の形状、第２リンク部２１の形状が異なっている。
【００１５】
●［位置調整装置１の構造と動作（図１〜図３）］
図１及び図３に示す平面図では、実体部分とスリット部分（板材の表面に直交する方向に貫通する空間部分）とを判別し易いように、実体部分にハッチングを施している。なお、Ａ−Ａ断面図（図１）では、断面にハッチングを施している。また図２は、位置調整装置１によるＸ軸方向及びＹ軸方向への変位を判り易くするために、概略形状（スリット部分を大きく記載）で位置調整装置１の動作を説明している図である。
位置調整装置１は、弾性変形可能な材質（弾性樹脂、金属、その他の弾性材料等）の板材で形成されており、板材の縁部を周回するように固定枠部５０が形成されている。この固定枠部５０に対する被調整部材Ｗ（例えば、レンズ等の光学部品）の位置を調整する。
【００１６】
固定枠部５０は、スリットによって位置及び形状が決定される。図１に示す例の場合、第１リンク部１１、１２、１３がスリットで形成されることで、その周囲が固定枠部５０として形成される。
固定枠部５０に囲まれる位置には、第１ジョイント部１１Ｓ等より厚肉に形成されて変形することなくＸ軸方向（第１所定方向に相当）に変位可能な複数の第１リンク部１１、１２、１３が、スリットによって形成されている。
また、固定枠部５０と第１リンク部との接続部、または第１リンク部と第１リンク部との接続部であって第１リンク部１１等よりも薄肉に形成されて弾性変形可能なヒンジ機能を有する複数の第１ジョイント部１１Ｓ、１１Ａ、１３Ｓ、１３Ａが、スリットによって形成されている。
そして、複数の第１リンク部と複数の第１ジョイント部にて平行リンク機構を持つ第１リンク機構１０（図２参照（第１ジョイント部の符号は省略））が形成されている。
第１リンク機構１０を構成している第１リンク部１１、１２、１３は、Ｘ軸方向の力Ｆｘを与えられると、固定枠部５０への支持位置である第１ジョイント部１１Ｓ、１３Ｓ（第１支持位置に相当）を支点として、Ｘ軸方向に変位可能である（図２（Ｂ）参照）。
【００１７】
第１リンク機構１０に囲まれる位置には、第１リンク部１１等と同様に厚肉に形成されて変形することなくＹ軸方向（第２所定方向に相当）に変位可能な複数の第２リンク部２１、２２、２３が、スリットによって形成されている。
また、第１リンク部と第２リンク部との接続部、または第２リンク部と第２リンク部との接続部であって第２リンク部２１等よりも薄肉に形成されて弾性変形可能なヒンジ機能を有する複数の第２ジョイント部２２Ｓ、２２Ａ、２３Ｓ、２３Ａが、スリットによって形成されている。
そして、複数の第２リンク部と複数の第２ジョイント部にて平行リンク機構を持つ第２リンク機構２０（図２参照（第２ジョイント部の符号は省略））が形成されている。
第２リンク機構２０を構成している第２リンク部２１、２２、２３は、Ｙ軸方向の力Ｆｙを与えられると、第１リンク機構１０への支持位置である第１ジョイント部２２Ｓ、２３Ｓ（第２支持位置に相当）を支点として、Ｙ軸方向に変位可能である（図２（Ｃ）参照）。
【００１８】
位置調整対象である被調整部材Ｗは、第２リンク部２３の一部に形成された取り付け部である第３ネジ穴Ｎ３に、ホルダ３０を介して保持されている。本実施の形態では、第３ネジ穴Ｎ３は、第２リンク部２３と一体的に形成されている。
また、図１及び図３の平面図において、第１リンク部１３の第１ジョイント部１３Ｓと第１ジョイント部１３Ａ（第１ジョイント部のいずれか２つに相当）を通る直線（第１直交方向直線に相当）がＸ軸方向に直交するように第１ジョイント部１３Ｓ、１３Ａが配置されているとともに、当該直線が取り付け部である第３ネジ穴Ｎ３の中心位置Ｐを通るように、第１ジョイント部１３Ｓ、１３Ａの位置が配置されていることがより好ましい。
また、第２リンク部２３の第２ジョイント部２３Ｓと第２ジョイント部２３Ａ（第２ジョイント部のいずれか２つに相当）を通る直線（第２直交方向直線に相当）がＹ軸方向に直交するように第２ジョイント部２３Ｓ、２３Ａが配置されているとともに、当該直線が取り付け部である第３ネジ穴Ｎ３の中心位置Ｐを通るように、第２ジョイント部２３Ｓ、２３Ａの位置が配置されていることがより好ましい。
図１及び図３に示す位置調整装置１における第１リンク機構１０は、第１ジョイント部１１Ｓを支点として第１リンク部１１を揺動させるとともに第１ジョイント部１３Ｓを支点として第１リンク部１３を揺動させる平行リンク機構であるため、第１ジョイント部１３Ｓ、１３Ａを通る直線がＸ軸方向に直交するように第１ジョイント部１３Ｓ、１３Ａを配置し、当該直線上に中心位置Ｐを配置すると、Ｘ軸方向に与えた変位量に対して必然的に発生してしまうＹ軸方向への変位量をより小さくすることができるので、より好ましい。
また、位置調整装置１における第２リンク機構２０は、第２ジョイント部２２Ｓを支点として第２リンク部２２を揺動させるとともに第２ジョイント部２３Ｓを支点として大２リンク部２３を揺動させる平行リンク機構であるため、第２ジョイント部２３Ｓ、２３Ａを通る直線がＹ軸方向に直交するように第２ジョイント部２３Ｓ、２３Ａを配置し、当該直線上に中心位置Ｐを配置すると、Ｙ軸方向に与えた変位量に対して必然的に発生してしまうＸ軸方向への変位量をより小さくすることができるので、より好ましい。
なお、中心位置Ｐは、第１ジョイント部１３Ｓ、１３Ａを通る直線（第１直交方向直線に相当）と、第２ジョイント部２３Ｓ、２３Ａを通る直線（第２直交方向直線に相当）との交点の近傍に配置されていてもよい。
【００１９】
ホルダ３０は、円筒状の形状であり、被調整部材Ｗ（例えば、光学部品であるレンズ）を収容可能な内径を有しており、円筒状の内壁には被調整部材Ｗを保持する第２ロックナット３２を嵌め込むための第４ネジ部Ｎ４が形成されている。
作業者は、ホルダ３０内に被調整部材Ｗをセットして第２ロックナット３２を嵌め込むことで、ホルダ３０内に被調整部材Ｗを保持する。
また、ホルダ３０の外周面には、第３ネジ穴Ｎ３と嵌合するネジ部が形成されている。
作業者は、円筒面にネジ部が形成されたホルダ３０を第３ネジ穴Ｎ３にねじ込んで、位置調整装置１の板材の表面に対する被調整部材ＷのＺ軸方向（第３所定方向に相当）の位置を、任意の位置に調整することができる。
また、ホルダ３０の外周面のネジ部に嵌合する第１ロックナット３１を用いることで、ホルダ３０の位置を固定することができる。
【００２０】
第１リンク機構１０にＸ軸方向の任意の変位量を与える位置である第１変位入力位置は、Ｘ軸方向に延びる第１リンク部１２の両端面であり、当該両端面に対向する位置となる固定枠部５０には、第１ネジ穴Ｎ１（第１変位入力部に相当）が形成されている。作業者は、第１ネジ穴Ｎ１に第１調整ネジをねじ込んで、第１変位入力位置にＸ軸方向の任意の変位量を与えること、及び前記Ｘ軸方向の変位量を与えた位置で固定することができる。
また、第２リンク機構２０にＹ軸方向の任意の変位量を与える位置である第２変位入力位置は、Ｙ軸方向に延びる第２リンク部２１の両端面であり、当該両端面に対向する位置となる固定枠部５０と第１リンク部１２（図１に示す位置調整装置１の場合）には、第２ネジ穴Ｎ２（第２変位入力部に相当）が形成されている。作業者は、第２ネジ穴Ｎ２に第２調整ネジをねじ込んで、第２変位入力位置にＹ軸方向の任意の変位量を与えること、及び前記Ｙ軸方向の変位量を与えた位置で固定することができる。
なお、図３に示す位置調整装置１では、第２ネジ穴Ｎ２は、第１リンク部１３に形成されている。
位置調整装置１の第２ネジ穴Ｎ２の位置が、図１に示す位置である場合、例えば、第２ネジ穴Ｎ２に第２調整ネジをねじ込んでＹ軸方向の変位量を調整した後、第１ネジ穴Ｎ１に第１調整ネジをねじ込んでＸ軸方向の変位量を調整すると、第２調整ネジの調整量のずれが大きくなる可能性がある。
通常、調整を行う場合、Ｘ軸方向の変位量の調整とＹ軸方向の変位量の調整を、交互に何度も行いながら微調整していくので、Ｙ軸方向の変位量を調整した後にＸ軸方向の変位量を調整すると第２調整ネジの調整量にずれが発生する図１に示す位置調整装置１では、調整にやや手間がかかる。
これに対して、図３に示す位置調整装置１では、Ｙ軸方向の変位量を調整した後にＸ軸方向の変位量を調整しても、第２調整ネジの調整量にずれが発生しないので、調整が非常に容易となる。
図１に示す位置調整装置１に対して、図３に示す位置調整装置１では、第２ネジ穴Ｎ２の位置を変更している。
すなわち、第２ネジ穴Ｎ２（第２変位入力部に相当）の位置を、Ｙ軸方向に平行な直線である第２変位入力直線上における第２リンク機構２０の一方の端部と他方の端部である第２変位入力位置（図３の場合、第２リンク部２１の一方の端部と他方の端部に相当）と対向する第１リンク部１３の位置に設ける（第２ネジ穴Ｎ２の位置が、図１とは異なる）。
なお、第１ネジ穴Ｎ１（第１変位入力部に相当）の位置を、Ｘ軸方向に平行な直線である第１変位入力直線上における第１リンク機構１０の一方の端部と他方の端部である第１変位入力位置（図３の場合、第１リンク部１２の一方の端部と他方の端部に相当）と対向する固定枠部５０の位置に設ける（第１ネジ穴Ｎ１の位置は、図１と同じである）。
これにより、第１ネジ穴Ｎ１を使って調整する外側部（固定枠部５０に対する第１リンク機構１０）と第２ネジ穴Ｎ２を使って調整する内側部（第１リンク機構１０に対する第２リンク機構２０）とを独立させることができる。独立させることで、第１変位入力部からの第１変位量の付与による第１リンク機構の変位が、第２変位入力部に対する第２変位入力位置をずらすことがない。また、第２変位入力部からの第２変位量の付与による第２リンク機構の変位が、第１変位入力部に対する第１変位入力位置をずらすこともない。
従って、第１ネジ穴Ｎ１を使ったＸ軸方向の変位量の調整と、第２ネジ穴Ｎ２を使ったＹ軸方向の変位量の調整とが互いに影響を及ぼさないので、調整がより容易であり、より好ましい。
【００２１】
ここで、Ｘ軸方向（第１所定方向に相当）に直交する第１直交方向（この場合、Ｙ軸方向）において、第１リンク機構１０の支点となる第１支持位置（この場合、第１ジョイント部１１Ｓ、１３Ｓ）から取り付け部である第３ネジ穴Ｎ３の中心位置Ｐまでの距離を距離Ｌ１、第１支持位置から第１変位入力位置の中心までの距離を距離Ｌ２とする。図１に示す本実施の形態では、距離Ｌ２のほうが距離Ｌ１よりも長くなるように設定している。
従って、第１ネジ穴Ｎ１に第１調整ネジをねじ込んで、第１変位入力位置（この場合、第１リンク部１２の両端面）にＸ軸方向の任意の変位量ΔＸを与えると、図２（Ｂ）に示すように被調整部材Ｗの位置が、ΔＸ＊Ｌ１／Ｌ２だけＸ軸方向に移動する。なお、図２（Ｂ）は理解し易いように変位量ΔＸを大きくしているため、第２リンク部２３が傾斜しているが、実際に与える変位量ΔＸは、第２リンク部２３が傾斜しない程度の僅かな変位量である。
これにより、与えた変位量ΔＸに対して、調整対象である被調整部材ＷのＸ軸方向の移動量をΔＸ＊Ｌ１／Ｌ２に縮小することができるので、入力変位量を高分解能にすることなく、被調整部材Ｗの変位量をより高分解能とすることができる。もちろん、縮小率であるＬ１／Ｌ２は、取り付け部である第３ネジ穴Ｎ３のＹ軸方向の位置を変更することで、所望する値に設定することができる。
【００２２】
また同様に、Ｙ軸方向（第２所定方向に相当）に直交する第２直交方向（この場合、Ｘ軸方向）において、第２リンク機構２０の支点となる第２支持位置（この場合、第２ジョイント部２２Ｓ、２３Ｓ）から取り付け部である第３ネジ穴Ｎ３の中心位置Ｐまでの距離を距離Ｌ３、第２支持位置から第２変位入力位置の中心までの距離を距離Ｌ４とする。図１に示す本実施の形態では、距離Ｌ４のほうが距離Ｌ３よりも長くなるように設定している。
従って、第２ネジ穴Ｎ２に第２調整ネジをねじ込んで、第２変位入力位置（この場合、第２リンク部２１の両端面）にＹ軸方向の任意の変位量ΔＹを与えると、図２（Ｃ）に示すように被調整部材Ｗの位置が、ΔＹ＊Ｌ３／Ｌ４だけＹ軸方向に移動する。なお、図２（Ｃ）は理解し易いように変位量ΔＹを大きくしているため、第２リンク部２３が傾斜しているが、実際に与える変位量ΔＹは、第２リンク部２３が傾斜しない程度の僅かな変位量である。
これにより、与えた変位量ΔＹに対して、調整対象である被調整部材ＷのＹ軸方向の移動量をΔＹ＊Ｌ３／Ｌ４に縮小することができるので、入力変位量を高分解能にすることなく、被調整部材Ｗの変位量をより高分解能とすることができる。もちろん、縮小率であるＬ３／Ｌ４は、取り付け部である第３ネジ穴Ｎ３のＸ軸方向の位置を変更することで、所望する値に設定することができる。
【００２３】
以上、本実施の形態にて説明した位置調整装置１は、第１調整ネジによるＸ軸方向の変位量ΔＸ、第２調整ネジによるＹ軸方向の変位量ΔＹに対して、被調整部材Ｗの変位量が特定の比率で縮小されるため、より高精度（高分解能）な調整が可能となる。
また、Ｚ軸方向への調整機構が光学部材（被調整部材Ｗ）のホルダを兼ねているので、３軸ステージ装置よりも、よりコンパクトな構成で３軸の調整が可能である。
また、被調整部材Ｗがレンズである場合、光を通る部分が調整機構の中央となるため、これを用いた光学系の全体をコンパクト化することができる。
【００２４】
本発明の位置調整装置１は、本実施の形態で説明した外観、構成、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、本実施の形態にて説明した位置調整装置１では、板材の表面に平行な第１所定方向と第２所定方向が直交する例を説明したが、第１所定方向と第２所定方向は直交していなくてもよい。また第３所定方向も板材と直交していなくてもよい。
また、第１ロックナット３１、第２ロックナット３２の代わりにネジ等を用いて固定する構造としてもよい。
また、Ｚ軸方向の移動を高精度にするために、第３ネジ穴Ｎ３とホルダ３０の円筒面に形成したネジ部とを、差動ネジの構成としてもよい。
また、本実施の形態の説明では、被調整部材Ｗをレンズ等の光学部品とした（光学系）位置調整装置１の例を説明したが、被調整部材Ｗは光学部品に限定されず、位置調整装置１は、種々の被調整部材Ｗの位置を微小な変位で調整可能な位置調整装置として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の位置調整装置１の一実施の形態における概略平面図と、当該概略平面図におけるＡ−Ａ断面図の例を説明する図である。
【図２】位置調整装置１による、被調整部材ＷのＸ軸方向への変位、及びＹ軸方向への変位を説明する図である。
【図３】図１に示す位置調整装置１に対して、入力変位量を、より入力し易くした例を説明する図である。
【図４】従来の位置調整装置１００の構造の例を説明する図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ 位置調整装置
１０ 第１リンク機構
１１、１２、１３ 第１リンク部
１１Ｓ、１１Ａ、１３Ｓ、１３Ａ 第１ジョイント部
２０ 第２リンク機構
２１、２２、２３ 第２リンク部
２２Ｓ、２２Ａ、２３Ｓ、２３Ａ 第２ジョイント部
Ｎ１ 第１ネジ穴
Ｎ２ 第２ネジ穴
Ｎ３ 第３ネジ穴
Ｎ４ 第４ネジ部
３０ ホルダ
３１ 第１ロックナット
３２ 第２ロックナット
５０ 固定枠部
Ｗ 被調整部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性変形可能な材質の板材で形成された位置調整装置において、
前記板材には、
前記板材の表面に直交する方向に貫通するスリットによって形成された固定枠部と、
前記固定枠部に囲まれる位置に、前記板材の表面に平行な第１所定方向に変形することなく変位可能な複数の第１リンク部と、前記固定枠部と前記第１リンク部との接続部及び前記第１リンク部と前記第１リンク部との接続部であって弾性変形可能な複数の第１ジョイント部とが、前記スリットによって形成された第１リンク機構と、
前記第１リンク機構に囲まれる位置に、前記板材の表面に平行であるとともに前記第１所定方向とは異なる第２所定方向に変形することなく変位可能な複数の第２リンク部と、前記第１リンク部と前記第２リンク部との接続部及び前記第２リンク部と前記第２リンク部との接続部であって弾性変形可能な複数の第２ジョイント部とが、前記スリットによって形成された第２リンク機構と、
前記第２リンク部の一部に、位置調整対象である被調整部材を保持する取り付け部と、が形成されており、
前記第１所定方向に直交する第１直交方向において前記第１リンク機構の支点となる第１支持位置から、前記取り付け部までの距離よりも遠い前記第１リンク機構における第１変位入力位置に、前記第１所定方向に平行な任意の変位量である第１変位量を与える第１変位入力部が設けられており、
前記第２所定方向に直交する第２直交方向において前記第２リンク機構の支点となる第２支持位置から、前記取り付け部までの距離よりも遠い前記第２リンク機構における第２変位入力位置に、前記第２所定方向に平行な任意の変位量である第２変位量を与える第２変位入力部が設けられている、
位置調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置調整装置であって、
前記取り付け部の中心位置が、前記第１ジョイント部のいずれか２つを通る前記第１直交方向と平行な直線である第１直交方向直線と、前記第２ジョイント部のいずれか２つを通る前記第２直交方向と平行な直線である第２直交方向直線と、の交点の近傍となるように、前記第１ジョイント部のいずれか２つと、前記第２ジョイント部のいずれか２つと、前記取り付け部と、が配置されている、
位置調整装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の位置調整装置であって、
前記第１変位入力部は、
前記第１所定方向に平行な直線である第１変位入力直線上における前記第１リンク機構の一方の端部と他方の端部である前記第１変位入力位置と対向する前記固定枠部の位置に設けられており、
前記第２変位入力部は、
前記第２所定方向に平行な直線である第２変位入力直線上における前記第２リンク機構の一方の端部と他方の端部である前記第２変位入力位置と対向する前記第１リンク部の位置に設けられている、
位置調整装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の位置調整装置であって、
前記取り付け部には、前記被調整部材を保持可能であるとともに前記板材の表面に交差する第３所定方向に前記被調整部材の位置を調整可能なホルダが取り付けられている、
位置調整装置。
【請求項５】
請求項４に記載の位置調整装置を用いた光学系位置調整装置であって、
前記第２所定方向は、前記第１所定方向に直交する方向であり、
前記第３所定方向は、前記板材の表面に直交する方向であり、
前記第１変位入力部には、外周部にネジ部が形成された第１調整ネジを嵌合可能な第１ネジ穴が形成されており、
前記第２変位入力部には、外周部にネジ部が形成された第２調整ネジを嵌合可能な第２ネジ穴が形成されており、
前記被調整部材は、光学部品であり、
前記ホルダには、外周部にネジ部が形成されており、
前記取り付け部には、前記ホルダのネジ部に嵌合する第３ネジ穴が形成されており、
前記第１ネジ穴に対する前記第１調整ネジの前記第１所定方向における位置を調整することで、前記第１支持位置から前記取り付け部までの距離と前記第１支持位置から前記第１変位入力位置までの距離とに基づいた比率で、前記第１変位量を縮小した第１調整量だけ、前記光学部品を前記第１所定方向に移動させ、
前記第２ネジ穴に対する前記第２調整ネジの前記第２所定方向における位置を調整することで、前記第２支持位置から前記取り付け部までの距離と前記第２支持位置から前記第２変位入力位置までの距離とに基づいた比率で、前記第２変位量を縮小した第２調整量だけ、前記光学部品を前記第２所定方向に移動させ、
前記第３ネジ穴に対する前記ホルダの前記第３所定方向における位置を調整することで、前記光学部品を前記第３所定方向に移動させる、
光学系位置調整装置。
【請求項１】
弾性変形可能な材質の板材で形成された位置調整装置において、
前記板材には、
前記板材の表面に直交する方向に貫通するスリットによって形成された固定枠部と、
前記固定枠部に囲まれる位置に、前記板材の表面に平行な第１所定方向に変形することなく変位可能な複数の第１リンク部と、前記固定枠部と前記第１リンク部との接続部及び前記第１リンク部と前記第１リンク部との接続部であって弾性変形可能な複数の第１ジョイント部とが、前記スリットによって形成された第１リンク機構と、
前記第１リンク機構に囲まれる位置に、前記板材の表面に平行であるとともに前記第１所定方向とは異なる第２所定方向に変形することなく変位可能な複数の第２リンク部と、前記第１リンク部と前記第２リンク部との接続部及び前記第２リンク部と前記第２リンク部との接続部であって弾性変形可能な複数の第２ジョイント部とが、前記スリットによって形成された第２リンク機構と、
前記第２リンク部の一部に、位置調整対象である被調整部材を保持する取り付け部と、が形成されており、
前記第１所定方向に直交する第１直交方向において前記第１リンク機構の支点となる第１支持位置から、前記取り付け部までの距離よりも遠い前記第１リンク機構における第１変位入力位置に、前記第１所定方向に平行な任意の変位量である第１変位量を与える第１変位入力部が設けられており、
前記第２所定方向に直交する第２直交方向において前記第２リンク機構の支点となる第２支持位置から、前記取り付け部までの距離よりも遠い前記第２リンク機構における第２変位入力位置に、前記第２所定方向に平行な任意の変位量である第２変位量を与える第２変位入力部が設けられている、
位置調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置調整装置であって、
前記取り付け部の中心位置が、前記第１ジョイント部のいずれか２つを通る前記第１直交方向と平行な直線である第１直交方向直線と、前記第２ジョイント部のいずれか２つを通る前記第２直交方向と平行な直線である第２直交方向直線と、の交点の近傍となるように、前記第１ジョイント部のいずれか２つと、前記第２ジョイント部のいずれか２つと、前記取り付け部と、が配置されている、
位置調整装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の位置調整装置であって、
前記第１変位入力部は、
前記第１所定方向に平行な直線である第１変位入力直線上における前記第１リンク機構の一方の端部と他方の端部である前記第１変位入力位置と対向する前記固定枠部の位置に設けられており、
前記第２変位入力部は、
前記第２所定方向に平行な直線である第２変位入力直線上における前記第２リンク機構の一方の端部と他方の端部である前記第２変位入力位置と対向する前記第１リンク部の位置に設けられている、
位置調整装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の位置調整装置であって、
前記取り付け部には、前記被調整部材を保持可能であるとともに前記板材の表面に交差する第３所定方向に前記被調整部材の位置を調整可能なホルダが取り付けられている、
位置調整装置。
【請求項５】
請求項４に記載の位置調整装置を用いた光学系位置調整装置であって、
前記第２所定方向は、前記第１所定方向に直交する方向であり、
前記第３所定方向は、前記板材の表面に直交する方向であり、
前記第１変位入力部には、外周部にネジ部が形成された第１調整ネジを嵌合可能な第１ネジ穴が形成されており、
前記第２変位入力部には、外周部にネジ部が形成された第２調整ネジを嵌合可能な第２ネジ穴が形成されており、
前記被調整部材は、光学部品であり、
前記ホルダには、外周部にネジ部が形成されており、
前記取り付け部には、前記ホルダのネジ部に嵌合する第３ネジ穴が形成されており、
前記第１ネジ穴に対する前記第１調整ネジの前記第１所定方向における位置を調整することで、前記第１支持位置から前記取り付け部までの距離と前記第１支持位置から前記第１変位入力位置までの距離とに基づいた比率で、前記第１変位量を縮小した第１調整量だけ、前記光学部品を前記第１所定方向に移動させ、
前記第２ネジ穴に対する前記第２調整ネジの前記第２所定方向における位置を調整することで、前記第２支持位置から前記取り付け部までの距離と前記第２支持位置から前記第２変位入力位置までの距離とに基づいた比率で、前記第２変位量を縮小した第２調整量だけ、前記光学部品を前記第２所定方向に移動させ、
前記第３ネジ穴に対する前記ホルダの前記第３所定方向における位置を調整することで、前記光学部品を前記第３所定方向に移動させる、
光学系位置調整装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−７６０７２（Ｐ２０１０−７６０７２Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４９８８６（Ｐ２００８−２４９８８６）
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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