JP2684176B2 - 光学部品の位置決め機構 - Google Patents

光学部品の位置決め機構

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JP2684176B2 JP62153057A JP15305787A JP2684176B2 JP 2684176 B2 JP2684176 B2 JP 2684176B2 JP 62153057 A JP62153057 A JP 62153057A JP 15305787 A JP15305787 A JP 15305787A JP 2684176 B2 JP2684176 B2 JP 2684176B2
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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/34Bodily-changeable print heads or carriages

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、光学系を構成する光学部品を、基準とな
るベース盤に位置決めして取り付けるための機構に関す
るものである。 [従来の技術] 光学系を構成する場合、基準となるベース盤に各種の
光学部品が取り付けられるが、それぞれの部品の中心の
光軸が一致し(アライメント)、かつ光軸上において各
部品は、それぞれの焦点距離などの光学定数に基ずく設
計上の位置に正確に配置されなければならない(以下こ
の配置を便宜上合焦とよぶ)。ところが、一般に部品の
光学定数の公差はかなり大きいので、光学装置の製造工
場でプレ・アッセンブルされた光学系を装置に組込む場
合などではともかくとして、例えば特定の検査装置の一
部を基準ベースとして、これに部品単体を組込んで光学
系を構成する場合には、各部品を適当な微動機構に搭載
してアライメント、合焦の作業を行うことが必要であ
る。以下実例について第3図により説明する。 第3図(a),(b)および(c)は、プリント基板
1に搭載されたLSIパッケージ2の半田付けの検査装置
を例として説明するもので、図(a)において、LSIパ
ッケージ2のリード線2aは、基板1に設けられたプリン
ト配線1aに半田付けされており、この部分に上方より断
面がほぼ直線状のレーザビームLを照射し、同時にジェ
ットエアWを噴射してリード線に生ずる振動を光学的に
検出し、振動であるときは半田受けが不完全とする検査
装置である。図(b)は光学系の構成図で、レーザ光源
3よりの円形断面(横方向を矢印U1、縦方向を矢印V1
示す)のレーザビーム3aは、部品配置上の都合から、ミ
ラー4a,4bにより反対方向に変えられて、シリンドリカ
ル・レンズ5a,5bよりなる横方向エキスパンダ、および
シリンドリカル・レンズ6a,6bよりなる縦方向コンパン
ダを通過して、図(c)の屈折図に示すように、横方向
(長軸)U2、縦方向(短軸)V2の楕円形断面のビームに
変換される。このレーザビームはミラー4c、ハーフミラ
ー7、振動ミラー8を経て、投・受光レンズ9に入力
し、ここで、短軸V2がさらに集束されて幅が数十μm程
度の直線状のレーザビームLとなって半田付け部を照射
するものである。このような光学系の構成に対しては、
前記したようにアライメント、合焦の調整が必要で、こ
のために従来においては、シリンドリカル・レンズ、ミ
ラーなどの各光学部品を、第4図(a)に例示する直線
移動機構14にそれぞれ搭載して基準ベース盤10に取り付
けて位置合わせが行われている。図において、コの字系
の支持具11が基準のベース盤10に固定され、支持具11に
移動機構14の固定部14aを固定し、その移動部14bの側面
をマイクロメータ・ヘッド13の先端で押圧すると、移動
部はスプリング12に対抗してスライド棒15に沿って移動
する。これにより、光学部品17は正しく位置決めされ、
この位置で固定ねじ16により固定されるものである。と
ころが、この固定ねじによる固定が曲者である。第4図
(b)に示すように、固定ねじ16の先端が回転するとき
は、スライド棒の表面と、固定ねじの先端とがともに円
弧であるため、移動部に微妙な力が発生して移動し、折
角位置決めされた部品の位置に狂いが生ずる。これで
は、精巧なマイクロメータによる微調整も全く無意味で
ある。さらに、上記の検査装置においては、4保全など
のために部品の取り外しと再取り付けが行われるが、再
取り付けには、改めてマイクロメータの再調整を必要と
する不便がある。これらの欠点に対して、簡便で有効な
位置決め機構が望まれている。 [発明の目的] この発明は以上に説明したところに鑑み、光学系を構
成する部品を、位置決めの位置で狂いなくベース盤に固
定でき、またその部品を再取り付けする場合に調整を必
要としない、簡易にして有効な位置決めの機構を提供す
ることを目的とするものである。 [問題点を解決するための手段] このような目的を達成するためのこの発明の光学部品
の位置決め機構の特徴は、光学部品を保持するホルダが
固定された位置決め板と、光学系に対する基準ベース盤
に植設され、位置決め板の側面に接触して光学系の光軸
方向または光軸と直角方向に位置決め板をガイドするガ
イドピンと、ガイドピンに沿って位置決め板を微動させ
るために基準ベース盤と位置決め板とにそれぞれ同心円
状に設けられ基準ベース盤の孔の径が小さいこじり位置
調整孔と、位置決め板に設けられガイドピンによりガイ
ドされる方向への微動を許容し、ねじを介して位置決め
板を固定するための楕円孔と、位置決め板の位置を記憶
するためにガイドピンのガイド方向に対して直角方向の
位置決め板の側面に接触させて基準ベース盤にねじ止め
固定された記憶板とを備えていて、こじり位置調整孔を
介して位置決め板を微動させて位置決めして、楕円孔を
介して位置決め板を固定し、さらに記憶板を固定したも
のである。 [作用] 以上の構成によるこの発明の光学部品の位置決め機構
においては、光学系の光軸の方向またはその直角方向に
設けられたガイドピンにより、位置決め板の移動はこの
方向のみに限定することができ、これにこじり位置調整
孔と楕円孔とを利用して位置決め板の微動がガイドピン
に沿ってなされて所定の位置調整が行われる。このあ
と、位置決め板は基準ベース盤にねじ止めにより固定さ
れるが、従来のマイクロメータ方式のごとく微動による
位置の狂いは発生しないものである。以上により位置決
めが達成されたとき位置決め板の側面に記憶板を接触さ
せて固定する。この光学部品を取り外した後に再取り付
けする場合は、ガイドピンと記憶板とにより、前の位置
決め位置と全く同一の位置に容易に取り付けができる。 以上において、ガイドピンのガイド方向を光軸方向と
する場合は、光学部品の光軸方向の移動(合焦)の調整
用とし、また光軸と直角方向とする場合は、光学部品の
中心軸の直角方向の移動(アライメント)の調整用とし
てそれぞれ使用できるものであるが、実際上では両者が
組み合わされた状態で行われるので、これ2方向に対す
るガイドピンおよび記憶板を重ね合わせた機構とするこ
とにより、合焦とアライメント簡易で正確になされ、か
つ部品の再取り付けが容易となるものである。なお以上
においては、光学部品の光軸に対する傾斜角に対しては
調整機能が考慮されていないが、この点は位置決め板に
ホルダを取り付ける時点で必要な調整がなされているも
のである。 [実施例] 第1図(a),(b)および(c)は、この発明によ
る光学部品の位置決め機構の実施例における構造図で、
図(a)は斜視外観図、図(b)は平面図、図(c)は
図(b)の矢視A−Aの垂直断面図である 図(a)いおいて、光学部品17aを保持したホルダ17
が、位置決め板18の取り付け用の楕円孔18aに関して位
置精度よく、前以て固定されているものとする。位置決
め板は基準ベース11に設けられた2個のガイドピン19a,
19bに接触した状態で楕円孔18aにより仮止めし、ガイド
ピンに沿って位置決めする板を移動し位置合わせ作業を
行い、これが終了すると、楕円孔の止めねじに18bを締
結して固定し、さらに記憶板21を位置決め板の側面に接
触させてねじ止めにより固定する。なお、位置決め板の
微動を容易にするために、位置決め板と基準ベースの双
方に同心の調整孔20を設けておき、これに金属棒を差し
込んでこじることにより、微動ができるものである。こ
の調整孔20は、第1図(c)に示されるように、基準ベ
ース盤11と位置決め板18の双方に設けられ、棒でこじれ
るように基準ベース盤11の孔が小さい径であってほぼ同
心円状に配置されている。こじり棒は、基準ベース盤11
の孔に差し込まれ、こじると、位置決め板18の孔の縁と
棒が係合して位置決め板18が微動する。 位置決め板18の移動量は微少であるので、第1図
(c)に示されるように、楕円孔18aと止めねじ18bと
は、楕円孔18aの長手方向の両端に設けられた縁の部分
と止めねじ18bの下側の縁とで係合する。これにより位
置決め板18が固定される。また、記憶板21の固定は、図
示するように円形とし、タッピング固定するか、ねじに
よるセルフタピングにて固定する。 次に、光学部品の取り外しの場合は、位置決め板とと
もに基準ベース盤より取り外すもので、ガイドピンと記
憶板とがそのまま位置で固定されており、部品の再取り
付けは、位置決め板の側面がそれらに接触するように行
えば、直ちに前と同一の位置決め状態に復元されるもの
である。 第2図は、第1図の機構を2重に組み合わせ、光軸方
向とその直角方向の移動調整を行うための位置決め機構
で、矢印Xで示す方向に対しては、X方向位置決め板18
−1とこれに対するガイドピン19−1を設け、X方向に
位置決め板18−1が位置決めされて基準ベース11に固定
された後に、X方向記憶板21−1が固定される。次に、
矢印Yで示す方向に対しては、Y方向位置決め板18−2,
ガイドピン19−2およびY方向記憶板21−2により上記
と同様の位置決め固定がなされる。この場合、光学部品
17aはホルダ17によりY方向位置決め板18−2に固定さ
れている。なお、第2図では、X方向の位置決め板18−
1のこじり位置調整孔は、見えていないが、それは、記
憶板21−2の後ろに隠れているためである。 ところで、上記はXとY方向の移動調整用のものであ
るが、XとZ方向のもの、またはX,Y,Zの3方向の3重
構造とするものも上記類推により構成することができる
ものである。 [発明の効果] 以上の説明により明らかなように、この発明による光
学部品の位置決め機構によれば、ガイドピンと、こじり
位置調整孔と楕円孔とによりガイドピン方向の微動調整
が円滑に行われて位置決めがなされ、従来のマイクロメ
ータ方式のごとき止めねじによる位置狂いがなく正確に
固定され、その上、記憶板により部品の再取り付けの際
に正しくかつ簡単に位置決め状態に復元できるものであ
る。これを2重または3重に組合わせることにより、任
意の装置の筐体を基準ベースとして、単体の光学部品を
取り付けて光学系を構成する場合において、各部品の位
置決めが容易に達成され、また以後の保全において正
確、容易な位置決めの復元手段を提供するもので、極め
て簡素な機構部品のみを用いて経済性に富むものであ
り、この方向に寄与する効果には大きいものがある。
【図面の簡単な説明】 第1図(a),(b)および(c)は、この発明による
光学部品の位置決め機構の1実施例における構造の斜視
外観図、平面図および垂直断面図、第2図はこの発明に
よる光学部品の位置決め機構の他の実施例における構造
図で、第1図の機構を2重に組合わせた場合の斜視外観
図、第3図(a),(b)および(c)は、この発明が
対象とする光学系の例を示すプリント基板の半田付け検
査装置における検査方法と光学系の説明図、第4図は第
3図のプリント基板の半田付け検査装置などにおける従
来の光学部品の位置決め機構の例として、マイクロメー
タを使用した機構の斜視外観図である。 1……プリント基板、1a……プリント配線、 2……LSIパッケージ、2a……リード線、 3……レーザ光源、3a……レーザビーム、 4a,4b,4c……ミラー、5……横方向エキスパンダ、 5a,5b,6a,6b……シリンドリカル・レンズ、 6……縦方向コンパンダ、7……ハーフミラー、 8……振動ミラー、9……投・受光レンズ、 10……基準ベース盤、11……支持具、 12……スプリング、13……マイクロメータ、 13a……先端、14……直線移動機構、 15……スライド棒、16……固定ねじ、 17……光学部品のホルダ、17a……光学部品、 18……位置決め板、18a……楕円孔、 18b……止めねじ、19……ガイドピン、 20……調整用の孔、21……記憶板。
フロントページの続き (72)発明者 柄崎 晃一 秦野市堀山下1番地 株式会社日立製作 所神奈川工場内 (56)参考文献 特開 昭60−115904(JP,A) 特開 昭61−32015(JP,A) 特開 昭62−42335(JP,A) 実開 昭59−45741(JP,U)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.光学部品を保持するホルダが固定された位置決め板
    と、光学系に対する基準ベース盤に植設され、該位置決
    め板の側面に接触して該光学系の光軸方向または光軸と
    直角方向に上記位置決め板をガイドするガイドピンと、
    該ガイドピンに沿って上記位置決め板を微動させるため
    に上記基準ベース盤と上記位置決め板とにそれぞれ同心
    円状に設けられ上記基準ベース盤の孔の径が小さいこじ
    り位置調整孔と、上記位置決め板に設けられ上記ガイド
    ピンによりガイドされる方向への微動を許容し、ねじを
    介して上記位置決め板を固定するための楕円孔と、上記
    位置決め板の位置を記憶するために上記ガイドピンのガ
    イド方向に対して、直角方向の上記位置決め板の側面に
    接触させて上記基準ベース盤にねじ止め固定された記憶
    板とを備え、前記こじり位置調整孔を介して前記位置決
    め板を微動させて位置決めして、前記楕円孔を介して前
    記位置決め板を固定し、さらに前記記憶板を固定したこ
    とを特徴とする、光学部品の位置決め機構。
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