JP2014228626A

JP2014228626A - 光源ユニット

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Publication number: JP2014228626A
Application number: JP2013106978A
Authority: JP
Inventors: 紀彦益田; Norihiko Masuda; 雅史石下; Masashi Ishige
Original assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2014-12-08
Anticipated expiration: 2033-05-21
Also published as: US9563001B2; DE102014209475A1; US20140347879A1; JP6253255B2

Abstract

【課題】光源の発光面に対して光ファイバの受光面を高精度に位置決めできるとともに、位置調整の操作を容易に行える光源ユニットを提供すること。
【解決手段】光源ユニット１は、光源３と、光ファイバ５と、位置決め機構２０とを備えている。位置決め機構２０は、平面位置調整機構４０と、軸線位置調整機構５０と、姿勢維持機構６０とによって構成される。平面位置調整機構４０は、光ファイバ５を発光面２に沿った方向に位置調整する。軸線位置調整機構５０は、光ファイバ５を発光面２と交差する方向に位置調整する。姿勢維持機構６０は、光ファイバ５の軸線方向が発光面２に対して所定の交差方向となる状態で光ファイバ５を保持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光源からの光を光ファイバに取り出す光源ユニットに関する。

近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とし、このＬＥＤからの光を光ファイバに取り出すＬＥＤ光源ユニットが利用されている。
現在多用されているＬＥＤ光源ユニットでは、ＬＥＤの発光面からの出射光をレンズで集光し、光ファイバの受光面に受光させることが行われている。光学的な接続効率を向上するために、ＬＥＤの発光面と光ファイバの受光面とを僅かな隙間で対向配置させることが行われている（特許文献１、段落０００２，０００３および段落００６３参照）。

特許文献１には、ＬＥＤと光ファイバとの間には、相互の位置精度が要求されることが示されている。このような要求を満足する際に、光ファイバをＬＥＤに対して固定するために相互に位置調整可能な光ファイバ固定構造を有する光源ユニットを用いることができる。
例えば、光ファイバの軸線方向の変位機構によりＬＥＤの発光面に対する光ファイバの受光面の距離を調整するとともに、ＬＥＤの発光面に沿った各軸方向の変位機構により光ファイバの芯位置をＬＥＤの特定領域に位置合わせする調整機構がある（特許文献２，３）。
また、光源ユニットではないが、光ファイバどうしを接続するカプラにおいて、光ファイバの互いの軸線を合わせるための調整機構がある（特許文献４）。

特開平１０−３００９８７号公報特開昭５２−１０２７４６号公報特開２００５−３４５９８４号公報特開昭５９−１３５４１５号公報

ところで、特許文献１には、光ファイバをＬＥＤに対して固定する際に相互に位置調整が必要であることが示されているが、その具体的機構については明確に示されていない。
一方、特許文献２は、近接位置で対向配置された光ファイバの受光面とＬＥＤの発光面とを正確に軸芯位置合わせする機構が示されている。しかし、特許文献２の機構は、調整機構に弾性体を用いており、調整状態の安定性および精度確保の点で十分とはいえない。
その点、特許文献３は、光ファイバとＬＥＤとが良好な位置関係となるように調整した後、固定用部材で固定する構成となっており、調整状態の安定性は確保できる。しかし、特許文献３の機構は、調整の際には各部に調整代となる遊びがあり、光ファイバとＬＥＤとを良好な位置関係とするための調整操作が必ずしも容易ではない。
さらに、特許文献４においても、調整後は固定することができるが、特許文献３と同様に調整操作が容易ではない。

前述した特許文献３，４のように、調整操作の後固定することで調整状態の安定性が得られるとしても、調整の際に遊びがあると、高精度な位置調整が難しくなる。とくに、前述した特許文献２〜４の機構では、ＬＥＤの受光面に沿った各軸方向について光ファイバの軸芯位置を合わせることができるが、光ファイバの軸芯の傾き等は調整が困難である。
例えば、特許文献４の機構では、光ファイバの軸芯方向に互いにずれた２箇所の固定ねじを調整することで、光ファイバの軸芯方向の傾きを規定することができるが、調整段階では光ファイバの位置を定めるものがないため、高精度な位置決め調整は困難である。

本発明の目的は、光源の発光面に対して光ファイバの受光面を高精度に位置決めできるとともに、位置調整の操作を容易に行える光源ユニットを提供することにある。

本発明は、発光面を有する光源と、受光面を有する光ファイバと、前記発光面と前記受光面とを対向状態で前記光源および前記光ファイバを位置決めする位置決め機構とを有する光源ユニットであって、前記位置決め機構は、前記光ファイバを前記発光面に沿った方向に位置調整する平面位置調整機構と、前記光ファイバを前記発光面と交差する方向に位置調整する軸線位置調整機構と、前記光ファイバの軸線方向が前記発光面に対して所定の交差方向となる状態で前記光ファイバを保持する姿勢維持機構とによって構成されることを特徴とする。

ここで、光源としては、ＬＥＤのほか、フィラメントランプなど他の発光原理に基づく発光素子でもよい。
このような本発明では、姿勢維持機構により所定の交差方向に保持された状態で、光ファイバの位置調整を行うことができる。よって、光源の発光面に対して光ファイバの受光面を高精度に位置決めできるとともに、位置調整の操作を容易に行うことができる。

本発明の光源ユニットにおいて、前記姿勢維持機構は前記軸線位置調整機構に支持され、前記軸線位置調整機構は前記平面位置調整機構に支持されることが望ましい。
このような本発明では、姿勢維持機構、軸線位置調整機構および平面位置調整機構の各々の相互の機能上、機構的な簡素化に最適な構成とすることができる。

本発明の光源ユニットにおいて、前記軸線位置調整機構は、前記光ファイバを保持する筒状のホルダと、前記ホルダを前記光ファイバの軸線方向に移動自在に保持するスリーブと、前記スリーブに設置されて前記ホルダをその径方向に締め付け固定する固定機構とによって構成されており、前記姿勢維持機構は、前記ホルダの外周面と前記スリーブの内周面との間における前記光ファイバの軸線方向に沿った少なくとも２箇所に配置されるスリップリングによって構成されることが望ましい。
このような本発明で、ホルダとしてはいわゆるフェルールを利用することができる。ホルダおよびスリーブは円形断面が好適であるが、これに限定されず、多角形断面であってもよい。
この本発明では、前述のスリップリングでホルダを保持するため、ホルダが固定機構によって固定されていなくても、位置調整時の軸線方向に対する傾きを防止でき、高精度な位置決めを行うことができる。
また、この本発明では、ホルダとスリーブとの間にスリップリングを介在させることで、ホルダの外周全面をスリーブの内周面に接触させることがないので、接触面積を減少させることができる。これにより、ホルダのスリーブに対する摺動摩擦抵抗を減らすことができる。よって、光ファイバの軸線方向の位置調整の操作を容易に行うことができる。

固定機構には、スリーブを貫通して先端がホルダの表面に当接するビスを利用することができる。このビスは、周方向に複数設けられ、９０度や１２０度間隔で周方向に配列されることが好ましい。また、固定機構には、工具のコレットチャックのような機構やホルダを一周するベルトで締め付ける構成等を採用することもできる。

スリップリングとしては、全周に連続したリブや間欠的なリブのいずれかから構成でき、また、周方向に配列された突起からでも構成できる。リブは断面矩形状に限らず、断面半円状でもよい。
ホルダとスリップリングは一体であることが望ましいが、これに限定されず、別体でもよい。

本発明の光源ユニットにおいて、前記固定機構は、２つの前記スリップリングの間に設置されていることが望ましい。
このような本発明では、固定機構による締め付けをしても、その両側に設置されたスリップリングで姿勢維持できるため、締め付け力に起因するホルダの傾きを防止できる。

本発明によれば、光源の発光面に対して光ファイバの受光面を高精度に位置決めできるとともに、位置調整の操作を容易に行える光源ユニットを提供することができる。

本発明の第一実施形態に係る光源ユニットを示す正面図。前記第一実施形態の光源ユニットを示す断面図。前記第一実施形態の光源ユニットを示す側面図。本発明の第二実施形態に係る光源ユニットを示す側面図。本発明の第三実施形態に係る光源ユニットの光源および媒質を示す拡大図。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
〔第一実施形態〕
図１および図２において、本発明の第一実施形態に係る光源ユニット１は、発光面２を有する光源３と、受光面４を有する光ファイバ５と、発光面２と受光面４とを対向状態で光源３および光ファイバ５を位置決めする位置決め機構２０と、これらを保持する筐体１０とを有する。この光源ユニット１は、光源３の発光面２からの出射光を、光ファイバ５の受光面４に受光させるものである。

筐体１０は、表面に光源３を保持するベース１１と、ベース１１に接合されて光源３を覆うケース１２と、光ファイバ５の端部を保持するホルダ１４と、を備え、ケース１２にはホルダ１４を装着するためのスリーブ１６が形成されている。

光源３は、面発光するＬＥＤ３１を有したＬＥＤチップによって構成されている。
光源３の発光面２は、矩形状であり、その寸法は、０．９５〜１．０ｍｍ角である。ＬＥＤ３１は、本実施形態では、発光面２がどの領域からも均一な出射光を発光できるように平坦に製造される。しかし、実際には、発光面２の面形状や領域別の出射光の光量、光スペクトル、輝度などの状態に多少のバラつきが生じてしまうものである。この光源３は、発光面２が受光面４に対向配置された状態となるように、その裏面でベース１１に保持されている。

光ファイバ５は、Ｚ軸方向に延びるとともに、その受光面４がＺ軸方向に対して直交する平面と平行となるようにホルダ１４に着脱自在に保持されている。
受光面４は、円形状であり、その径は５０μｍである。したがって、本実施形態では、受光面４の面積は発光面２の面積に比べてはるかに狭い。この光ファイバ５は、受光面４が発光面２に対向配置された状態となるように、その入力端５Ａでホルダ１４に保持されている。

ベース１１は、円板状本体１１１と、円板状本体１１１のホルダ離反側の端部に設けられた環状鍔部１１２と、円板状本体１１１のホルダ近接側の端面１１３に固着された取付板１１４と、放熱体１１５とを有する。
取付板１１４には、光源３の裏面が取り付けられている。放熱体１１５は、円板状本体１１１および環状鍔部１１２のホルダ離反側の端面に装着されている。

円板状本体１１１は、ケース１２と同軸上に配されている。この円板状本体１１１は、ホルダ１４に対してＺ軸方向に離隔配置されているとともに、ケース１２に対して径方向に離隔配置されている。
円環状の環状鍔部１１２は、円板状本体１１１の外周面１１６のホルダ離反側の部分に一体的に設けられている。

環状鍔部１１２には、ベース１１をケース１２に固定するばね座付き固定ネジ４０２が挿入されたＺ軸方向に延びた貫通孔（図示せず）が形成されている。この貫通孔の個数および位置は、ばね座付き固定ネジ４０２の個数および位置に対応している。この貫通孔は、ばね座付き固定ネジ４０２との間に隙間が形成されるようにばね座付き固定ネジ４０２の径よりも大きな径を有している。このような隙間が形成されることにより、後述のようにばね座付き固定ネジ４０２が緩められた際には、ベース１１はケース１２に対してＸ−Ｙ軸方向平面内で移動自在となる。

また、環状鍔部１１２には、ばね座付き固定ネジ４０２とは別にベース１１を固定する図１に示す固定用ネジ１１８が設けられている。固定用ネジ１１８は、ケース１１に螺合しており、その回転でベース１１をケース１２に圧接固定する。この固定は、固定用ネジ１１８の逆回転によって解除できる。

ケース１２は、Ｚ軸方向に延びた円筒状本体１２１と、円筒状本体１２１のベース近接側の端部１２２に設けられた環状鍔部１２３とを有している。
円環状の環状鍔部１２３は、円筒状本体１２１の外周面１２４に一体的に設けられており、Ｚ軸方向に延びた複数のばね座付き固定ねじの螺合孔（図示せず）が形成されている。

円筒状本体１２１には、端部１２２からベース離反側の端部１２５に向かってＺ軸方向に順に並んだ大径の内周面１２６、小径の内周面１２７および中径の内周面１２８が形成されている。
大径の内周面１２６は、環状鍔部１２３、小径の内周面１２７および中径の内周面１２８よりもＺ軸方向に長く延びている。
中径の内周面１２８は、小径の内周面１２７よりもＺ軸方向に長く延びており、その端部１２５側の部分には面取りが施されている。円筒状本体１２１の小径の内周面１２７を形成している部分は、小径の環状段部１２９を構成している。小径の内周面１２７の端部１２５側の部分には、さらに小径の環状突部１３０が形成されている。

このようなケース１２の端部１２５側の部位によってスリーブ１６が構成されており、内周面１２８の内側にホルダ１４が保持され、保持されたホルダ１４は内周面１２８にガイドされて光ファイバ５の軸線方向に移動自在である。

円筒状本体１２１には、ベース１１のＸ−Ｙ軸方向平面位置調整用の三つの位置調節ネジ４０１が螺合した螺合孔４０３と、ホルダ１４を固定する固定用ネジ（ビス）５０１Ａが螺合した螺合孔５０１Ｂとが形成されている。

ホルダ１４は、円筒状本体１４１と、円筒状本体１４１のＺ軸方向の一端に一体的に設けられた環状板部１４２と、円筒状本体１４１の内部で光ファイバ５を直接保持するホルダ部材１４４とを有している。

円筒状本体１４１には、環状板部１４２からＺ軸方向に離れる方向に順に並んだ小径の内周面１４６、中径の内周面１４７および大径の内周面１４８が形成されている。
大径の内周面１４８は、環状板部１４２、小径の内周面１４６および中径の内周面１４７よりもＺ軸方向に長く延びており、環状板部１４２からＺ軸方向に離れた他端に面取りが施されている。

円筒状本体１４１は、ケース１２と同軸上に配されており、その外周面１４９はケース１２の内周面１２８から離れている。外周面１４９と内周面１２８との間には、環状隙間１４１Ａが設けられている。

円環状の環状板部１４２は、円筒状本体１４１よりも小径であり、円筒状本体１４１の隣接部分に更に小径の環状部１４２Ａが形成されている。貫通孔１４３には、光ファイバ５の入力端５Ａが抜出自在に挿入されている。

ホルダ部材１４４は、小径の内周面１４６に対応した径を有した小径円環状部と、中径の内周面１４７に対応した径を有した中径円環状部とを有している。
光ファイバ５が挿入された状態のホルダ部材１４４の小径円環状部が円筒状本体１４１の小径の内周面１４６に嵌装されると、光ファイバ５の入力端５Ａに拡径して設けられた鍔部５Ｂがホルダ部材１４４と環状板部１４２とによって挟持される。

ホルダ部材１４４の中径円環状部は、中径の内周面１４７に嵌装されることでホルダ部材１４４を環状板部１４２と協働して円筒状本体１４１に固定している。
ここで、ホルダ部材１４４は、本実施形態では、中径の内周面１４７に圧接することにより円筒状本体１４１に固定されているが、これに代えて、例えば螺合により固定されていてもよく、また、接着剤等により固定されていてもよい。

このようなホルダ１４では、光ファイバ５が円筒状本体１４１、ホルダ部材１４４および貫通孔１４３に挿入され、ホルダ部材１４４の円筒状本体１４１への固定により鍔部５Ｂがホルダ部材１４４と環状板部１４２とによって挟持固定される。
これにより、ホルダ１４は、光ファイバ５を保持する。光ファイバ５を保持したホルダ１４は、姿勢維持機構６０を介してケース１２に緊密に保持される。

このような光源ユニット１においては、光源３の発光面２と光ファイバ５の受光面４との相互位置が受光状態に大きな影響を与えるので、これらを適切に且つ高精度に位置決めされる必要がある。
このために、ケース１２には、光源３の発光面２に対する光ファイバ５の受光面４の位置決めを高精度に行うための位置決め機構２０が設置されている。
本実施形態において、位置決め機構２０は、発光面２に対する光ファイバ５の軸線位置を調整する平面位置調整機構４０と、発光面２に対する光ファイバ５の軸線方向の距離を調整する軸線位置調整機構５０と、発光面２に対する光ファイバ５の軸線方向の傾きを一定に維持する姿勢維持機構６０とを備えている。
本実施形態では、光ファイバ５が姿勢維持機構６０に支持され、姿勢維持機構６０が軸線位置調整機構５０に支持され、軸線位置調整機構５０が平面位置調整機構４０に支持され、平面位置調整機構４０が光源３を固定したベース１１に支持されており、これらの階層構造により位置決め機構２０が構成されている。

平面位置調整機構４０は、光ファイバ５を発光面２に沿った方向（Ｘ−Ｙ軸方向）に位置調整できるように、前述のベース１１と、前述のケース１２と、前述の螺合孔４０３と、前述の位置調節ネジ４０１と、前述のばね座付き固定ネジ４０２とによって構成されている。

螺合孔４０３は、端部１２２に配され、環状鍔部１２３および円筒状本体１２１を貫いて大径の内周面１２６で開口している。螺合孔４０３の数および配置は、位置調節ネジ４０１のそれらに対応する。したがって、螺合孔４０３は、ケース１２およびホルダ１４の軸芯周りの円周方向で各々互いに等間隔離れて三つ設けられる。

三つの位置調節ネジ４０１は、各々の回転によりベース１１をＸ−Ｙ軸方向平面内で移動させるものである。この三つの位置調節ネジ４０１は、図３に示すように、ベース１１、ケース１２およびホルダ１４の軸芯周りの円周方向で各々互いに等間隔離れて配されている。この間隔は等角度間隔であり、本実施形態では１２０度である。そして、位置調節ネジ４０１の各々は、螺合孔４０３に螺合しており、先端で円板状本体１１１の外周面１１６に接触している。

位置調節ネジ４０１の各々は、回転により径方向に進退して、ベース１１に保持された光源３のケース１２に対するＸ−Ｙ軸方向平面内の位置を調節する。
位置調節ネジ４０１の各々の進退量は、本実施形態では一回転あたり受光面４の半径相当（本実施形態では２５μｍ）であるが、これ以下の量であってもよい。
位置調節ネジ４０１の各々は、手動操作により回転されるように構成されているが、例えば駆動装置の駆動により回転されるように構成されてもよい。

ばね座付き固定ネジ４０２は、Ｚ軸方向に延びているとともに、円周方向に沿って複数個設けられており、ベース１１の貫通孔に差し込まれてケース１２の環状鍔部１２３に螺合している。
このような複数のばね座付き固定ネジ４０２は、回転により環状鍔部１１２を環状鍔部１２３に圧接させることによりベース１１をケース１２に固定する。

また、複数のばね座付き固定ネジ４０２は、逆回転により環状鍔部１１２の環状鍔部１２３に対する圧接を緩めて、ベース１１をケース１２にＸ−Ｙ軸方向に移動自在な状態にする。
ここで、圧接が緩められた状態でも、ばね座付き固定ネジ４０２のばね力でもってベース１１の位置をある程度保持しているので、ベース１１がケース１２に対して意図しない移動を生じる虞がない。
なお、ばね座付き固定ネジ４０２は、そのヘッドとベース１１との間に放熱体１１５が介在されているので、この放熱体１１５をもケース１２に向かって圧接させることができる。

軸線位置調整機構５０は、光ファイバ５を発光面２と直交するＺ軸方向に位置調整するものである。この軸線位置調整機構５０は、前述のホルダ１４と、ホルダ１４を締め付け固定する固定機構５０１と、ケース１２の小径の内周面１２７およびホルダ１４の環状板部１４２の外周面１１７の各々に形成された互いに螺合した螺合部５０２とによって構成されている。

固定機構５０１は、後述のスリップリング６０１とスリップリング６０２との間に配置されており、スリーブ１６に設置されてホルダ１４をその径方向に締め付け固定するように構成されている。

固定機構５０１は、前述の固定用ネジ５０１Ａと、前述の螺合孔５０１Ｂとによって構成されている。
螺合孔５０１Ｂは、円筒状本体１２１の軸芯に向かって径方向に延びており、円筒状本体１２１をその外周面１２４から貫いて中径の内周面１２８で開口している。螺合孔５０１Ｂの数および配置は、固定用ネジ５０１Ａのそれらに対応する。

固定用ネジ５０１Ａは、径方向に延びており、スリーブ１６の円周方向に９０度や１２０度間隔で複数配列されている。この固定用ネジ５０１Ａは、スリーブ１６を貫通して先端がホルダ１４の外周面１４９に当接した状態で、ホルダ１４を固定している。
この状態から固定用ネジ５０１Ａが回転されてホルダ１４から径方向に離反されると、固定機構５０１による固定は解除される。

螺合部５０２は、ケース１２の小径の内周面１２７に形成された雌ネジおよびホルダ１４の外周面１１７に形成された雄ネジによって構成されている。この螺合部５０２は、Ｒ方向の回転によりホルダ１４をケース１２に対してＺ軸方向に移動させる。この移動により、ホルダ１４の位置は軸線方向に調整される。

姿勢維持機構６０は、光ファイバ５の軸線方向が発光面２に対してＺ軸方向となる状態で光ファイバ５を保持するものである。この姿勢維持機構６０は、ホルダ１４の外周面１４９のうち光ファイバ５の軸線方向に沿った少なくとも２箇所に配置されてスリーブ１６の内周面１２８に当接するスリップリング６０１，６０２によって構成されている。

ホルダ１４の外周面１４９に設けられたスリップリング６０１とスリップリング６０２は、Ｚ軸方向で互いに離れて配置されているため、ここには環状凹部６０３が形成されている。

スリップリング６０１は、円筒状本体１４１の外周面１４９の環状板部１４２側の部位に一体的に設けられている。スリップリング６０１は、ケース１２の中径の内周面１２８に相補的な形状を有した摺動外周面６０１Ａを有しており、この摺動外周面６０１Ａで中径の内周面１２８に摺動自在に接触している。

スリップリング６０１は、スリップリング６０２よりも環状板部１４２からＺ軸方向に離れた外周面１４９の部位に一体的に設けられている。スリップリング６０２は、ケース１２の中径の内周面１２８に相補的な形状を有した摺動外周面６０２Ａを有しており、この摺動外周面６０２Ａで中径の内周面１２８に摺動自在に接触している。

環状凹部６０３は、円筒状本体１４１の外周面１４９と、スリップリング６０１およびスリップリング６０２のＺ軸方向の対向面の各々とによって形成されている。この環状凹部６０３では、捻じ込まれた固定用ネジ５０１Ａの先端が配される。この先端が外周面１４９に圧接された際には、ホルダ１４は固定され、そのＲ方向の回転が禁止される。

このような姿勢維持機構６０は、Ｚ軸方向で互いに離れた少なくとも二点でケース１２の中径の内周面１２８に摺動自在に密に接触しており、この接触により、ホルダ１４が、固定用ネジ５０１Ａによって固定されていなくても、ケース１２に対して傾くことを防止している。一方、姿勢維持機構６０は、ホルダ１４とスリーブ１６との接触面積を減少させてもいるため、ホルダ１４とケース１２との摺動摩擦抵抗を減らすことができる。よって、光ファイバ５の軸線方向の位置調整の操作を容易に行うことができる。

放熱体１１５は、ベース１１に隣接配置された放熱板体１１５Ａと、Ｚ軸方向に延び且つＸ軸方向に並んで放熱板体１１５Ａに複数枚形成された放熱フィン１１５Ｂとを有している。
放熱板体１１５Ａには、貫通孔（図示せず）が形成されており、この貫通孔には、ばね座付き固定ネジ４０２が差し込まれている。
この放熱体１１５は、ばね座付き固定ネジ４０２の回転によりベース１１とともにケース１２に固定される。

このような光源ユニット１では、以下のようにして光ファイバ５の光源３に対する位置調整をする。
まず、固定用ネジ５０１Ａおよびばね座付き固定ネジ４０２を緩めて、ホルダ１４をＲ方向に回転自在に且つベース１１をＺ軸方向に移動自在にする。

次に、光源３の発光面２からの出射光を光ファイバ５の受光面４で受光し、受光した入射光の状態に基づいてホルダ１４および位置調節ネジ４０１を回転させて、光源３をＺ軸方向およびＸ−Ｙ軸方向に移動させる。このようにして、発光面２を受光面４に対して位置決めする。
最後に、固定用ネジ５０１Ａおよびばね座付き固定ネジ４０２によりホルダ１４およびベース１１をケース１２に締め付け固定する。

ここで、ホルダ１４は、固定用ネジ５０１Ａが緩められたときにも姿勢維持機構６０により姿勢維持されているため、ホルダ１４および光ファイバ５に傾きを生じさせることなく、高精度な位置決めを行える。
なお、軸線位置調整機構５０による位置調整は、平面位置調整機構４０による位置調整前、位置調整中および位置調整後のいずれのときに行われてもよい。

このような本実施形態においては、以下のような効果が得られる。
本実施形態では、姿勢維持機構６０により保持された状態の光ファイバ５の位置調整を行える。このため、位置調整中であっても、光源３の発光面２に対して光ファイバ５の受光面４を高精度に位置決めできるとともに、位置調整の操作を容易に行うことができる。
また、本実施形態では、姿勢維持機構６０は軸線位置調整機構５０に支持され、軸線位置調整機構５０は平面位置調整機構４０に支持されるため、各機構の相互の機能の関係上、機構的な簡素化に最適な構成にできる。

本実施形態では、姿勢維持機構６０は、前述のスリップリング６０１，６０２でホルダ１４を保持するため、ホルダ１４が固定用ネジ５０１Ａで固定されていなくても、ケース１２に対する傾きを防止でき、高精度な位置決めを行うことができる。
また、本実施形態では、ホルダ１４とスリーブ１６との間にスリップリング６０１，６０２を介在させることで、ホルダ１４の外周面１４９の全面をスリーブ１６の内周面１２８に接触させることがないので、接触面積を減少させることができる。これにより、ホルダ１４のスリーブ１６に対する摺動摩擦抵抗を減らすことができる。よって、光ファイバ５の軸線方向の位置調整の操作を容易に行うことができる。

本実施形態では、２つのスリップリング６０１とスリップリング６０２との間に設置された固定機構５０１により締め付けるため、締め付け力に起因するホルダ１４の傾きを防止できる。

〔第二実施形態〕
図４には本発明の第二実施形態が示されている。
本実施形態において、光源ユニット１の基本的構成は前述した第一実施形態と同様である。従って、同様な構成については同じ符号を用い、重複する説明は省略する。
前述した第一実施形態では三つの位置調節ネジ４０１を用いていたのに対し、本実施形態の光源ユニット１では、図４に示すように、円周方向で等間隔、ここでは等角度間隔（９０度）離れて配された四つの位置調節ネジ４０１Ａが用いられている。
このように構成された本実施形態の光源ユニット１でも、位置調節ネジ４０１Ａの各々の回転によりベース１１をＸ−Ｙ軸方向に移動させることができる。
したがって、本実施形態においても、前述した第一実施形態同様の効果を発揮できる。

〔第三実施形態〕
図５には本発明の第二実施形態が示されている。
本実施形態において、光源ユニット１の基本的構成は前述した第一実施形態と同様である。従って、同様な構成については同じ符号を用い、重複する説明は省略する。
本実施形態の光源ユニット１は、図５に示すように、光源３の発光面２と光ファイバ５の受光面４との間に介在される屈折率を整合する媒質としての屈折率整合剤７０を備えている。
このため、屈折率整合剤７０により屈折率を整合することで、光ファイバ５の受光面４での光の反射を低減することができる。
このような本実施形態では、前述した第一実施形態同様の効果が得られるとともに、光ファイバ５の受光面４での光の反射を低減して効率を高めることができる。

〔変形例〕
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での変形等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、スリップリング６０１，６０２がホルダ１４の外周面１４９に設けられているが、これに限定されず、例えば、スリップリング６０１，６０２がスリーブ１６の内周面１２８に設けられていてもよい。この場合、スリップリング６０１，６０２はホルダ１４の外周面１４９に当接する。
また、スリップリング６０１，６０２は、ケース１２およびホルダ１４に対して別体として形成されてもよい。この場合、スリップリング６０１，６０２はその内側と外側でホルダ１４の外周面１４９とケース１２の内周面１２８に当接する。

前記実施形態では、ケース１２は、前述の半割り体に代えて、一体形成された筒体によって構成されていてもよい。この場合、環状突部１３０の構成は省略される。このような筒体には、ホルダ１４が焼嵌めされてもよい。

本発明は、光ファイバの受光面に対して光源の発光面を位置決めする光源ユニットに利用できる。

１…光源ユニット、２…発光面、３…光源、４…受光面、５…光ファイバ、１０…筐体、１１…ベース、１２…ケース、１４…ホルダ、１６…スリーブ、２０…位置決め機構、３１…ＬＥＤ、４０…平面位置調整機構、５０…軸線位置調整機構、６０…姿勢維持機構、７０…屈折率整合剤、１１１…円板状本体、１１２…環状鍔部、１１５…放熱体、１１８，５０１Ａ…固定用ネジ、１２１，１４１…円筒状本体、１２３…環状鍔部、１４２…環状板部、１４３…貫通孔、１４４…ホルダ部材、４０１，４０１Ａ…位置調節ネジ、４０２…ばね座付き固定ネジ、４０３，５０１Ｂ…螺合孔、５０１…固定機構、５０２…螺合部、６０１，６０２…スリップリング、６０３…環状凹部、１４１Ａ…環状隙間。

Claims

発光面を有する光源と、受光面を有する光ファイバと、前記発光面と前記受光面とを対向状態で前記光源および前記光ファイバを位置決めする位置決め機構とを有する光源ユニットであって、前記位置決め機構は、前記光ファイバを前記発光面に沿った方向に位置調整する平面位置調整機構と、前記光ファイバを前記発光面と交差する方向に位置調整する軸線位置調整機構と、前記光ファイバの軸線方向が前記発光面に対して所定の交差方向となる状態で前記光ファイバを保持する姿勢維持機構とによって構成されることを特徴とする光源ユニット。
請求項１に記載された光源ユニットにおいて、
前記姿勢維持機構は前記軸線位置調整機構に支持され、前記軸線位置調整機構は前記平面位置調整機構に支持されることを特徴とする光源ユニット。
請求項１または請求項２に記載された光源ユニットにおいて、
前記軸線位置調整機構は、前記光ファイバを保持する筒状のホルダと、前記ホルダを前記光ファイバの軸線方向に移動自在に保持するスリーブと、前記スリーブに設置されて前記ホルダをその径方向に締め付け固定する固定機構とによって構成されており、前記姿勢維持機構は、前記ホルダの外周面と前記スリーブの内周面との間における前記光ファイバの軸線方向に沿った少なくとも２箇所に配置されるスリップリングによって構成されることを特徴とする光源ユニット。
請求項３に記載された光源ユニットにおいて、
前記固定機構は、２つの前記スリップリングの間に設置されることを特徴とする光源ユニット。