JP2000155251A - 部材の結合方法およびこれを用いた光学部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度の位置決めが可能であり、低コストで
かつ信頼性の高い、部材の結合方法等を提供する。 【解決手段】 ケース２２とレーザダイオード２４との
位置合わせをした後、短時間で固着可能なＵＶ硬化性の
第１の接着剤３２によりケース２２とレーザダイオード
２４とを結合し、その後、熱硬化性の第２の接着剤３４
によりケース２２とレーザダイオード２４とを結合す
る。したがって、位置合わせ後、第１の接着剤３２を用
いて速やかに仮止めすることで、位置合わせ後の位置ず
れを防止することができる。その後、熱硬化性の第２の
接着剤３４を用いて十分時間をかけて、さらに強固に、
両者を固定することができる。このため、作業の簡単な
接着処理を利用して、位置ずれが少なく強度も高い結合
処理を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、部材の結合方法
およびこれを用いた光学部品に関し、特に、光学要素を
相互接続する場合など、位置合わせの必要な２以上の部
材を結合する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザダイオードや光ファイバー等の光
学要素を相互に光学的に結合する結合装置が知られてい
る。このような光学要素を結合する場合、わずかな位置
ずれも大きな光学的誤差の原因となるため、高精度の位
置あわせが必要であるとされている。図５Ａ〜図５Ｂ
に、このような光結合装置を製造するための従来の結合
方法の一例を示す。

【０００３】この方法は、レーザダイオードをレンズ系
を含むケースに装着し、これらの光学要素（レーザダイ
オードとレンズ系）とを光学的に結合して、光結合装置
を製造するものである。まず、図５Ａに示すように、光
ファイバー（図示せず）を装着した金属製のケース２
と、金属製のフランジ４ｂを有するレーザダイオード４
とを用意する。ケース２の一端面２ｂと、レーザダイオ
ード４のフランジ４ｂの一端面４ｃとを突き合せるよう
配置する。

【０００４】この状態で、ケース２に対してレーザダイ
オード４を、図中Ｙ方向および紙面に直交する方向に移
動させ、ケース２の光軸２ａとレーザダイオード４の光
軸４ａとが一致するように、位置合わせをする。

【０００５】ケース２の光軸２ａとレーザダイオード４
の光軸４ａとが一致した状態で、図５Ｂに示すように、
ＹＡＧレーザ等を用いて、ケース２の一端面２ｂと、レ
ーザダイオード４のフランジ４ｂの円筒外周面４ｄとを
溶接により固定する。このようにして、ケース２とレー
ザダイオード４とを固定する。

【０００６】図６Ａ〜図６Ｂに、光結合装置を製造する
ための従来の他の方法を示す。この場合も、図６Ａに示
すように、ケース２の光軸２ａとレーザダイオード４の
光軸４ａとが一致するように、位置合わせをする。

【０００７】位置合わせは、ケース２に螺入された複数
のネジ６を、それぞれ捩じ込んだり戻したりすることに
より行なう。このように複数のネジ６を用いることで、
位置合わせと同時に、ケース２とレーザダイオード４と
を固定することができる。さらに、図６Ｂに示すよう
に、レーザダイオード４のフランジ４ｂの円筒外周面４
ｄと、フランジ４ｂを収納しているケース２の大径内周
面２ｃとの間に熱硬化性の接着剤８を充填して加熱する
ことで、ケース２とレーザダイオード４とを、より強固
に固定する。

【０００８】図７Ａ〜図７Ｂに、光結合装置を製造する
ために従来用いられているさらに他の方法を示す。この
場合も、図７Ａに示すように、まず、ケース２の光軸２
ａとレーザダイオード４の光軸４ａとが一致するよう
に、位置合わせをする。

【０００９】ケース２の光軸２ａとレーザダイオード４
の光軸４ａとが一致した状態で、図７Ｂに示すように、
ケース２の一端面２ｂとレーザダイオード４のフランジ
４ｂの円筒外周面４ｄとの間に、ＵＶ（紫外線）硬化性
の接着剤１０を塗布して、紫外線を照射することで、ケ
ース２とレーザダイオード４とを固定する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような光結合装置を製造する従来の各方法には、次のよ
うな問題点があった。

【００１１】図５Ａ〜図５Ｂに示す方法は、溶接時に金
属が熔けるため、熔けた金属が凝固する際に、合わせて
おいたケース２の光軸２ａとレーザダイオード４の光軸
４ａとがずれてしまうおそれがある。また、溶接を行な
うための専用装置が必要となるため、製造コストの高騰
を招くという問題がある。

【００１２】図６Ａ〜図６Ｂに示す方法は、複数のネジ
６を捩じ込んだり戻したりして位置合わせを行なわなけ
ればならないため、位置合わせの作業が煩雑となり、製
造コストの高騰を招くという問題がある。

【００１３】また、図７Ａ〜図７Ｂに示す方法において
は、ＵＶ硬化性の接着剤１０を用いることから、ケース
２の一端面２ｂと、レーザダイオード４のフランジ４ｂ
の一端面４ｃとの隙間など、紫外線が当たらない箇所に
しみこんだ接着剤１０は硬化しない。このため、接着剤
１０の未硬化成分がケース２の内部に侵入して、レーザ
ダイオード４のレンズ４ｅに付着するなど、光結合装置
の信頼性を低下させることがある。また、接着剤１０の
種類によっては、熱により軟化するので、硬化時に位置
ずれを生じてしまったり、また熱膨張によって、ケース
２の光軸２ａとレーザダイオード４の光軸４ａとがずれ
てしまうおそれがある。

【００１４】この発明は、このような問題点を解決し、
低コストでかつ信頼性の高い、部材の結合方法および光
学部品等を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の部材の結合方
法においては、第１の部材と第２の部材との位置合わせ
をした後、短時間で固着可能な第１の接着処理により第
１の部材と第２の部材とを結合し、その後、第１の接着
処理に比し長い固着時間を要する第２の接着処理によ
り、第１の部材と第２の部材とを結合することを特徴と
している。

【００１６】したがって、位置合わせ後、第１の部材と
第２の部材とを、第１の接着処理により速やかに仮止め
することで、位置合わせ後の位置ずれを防止することが
できる。その後、仮止めした第１の部材と第２の部材と
を、第２の接着処理により十分時間をかけて、さらに強
固に固定することができる。このため、作業の簡単な接
着処理を利用して、位置ずれが少なく強度も高い結合処
理を行なうことができる。すなわち、低コストでかつ信
頼性の高い結合処理を行なうことができる。

【００１７】請求項２の部材の結合方法においては、第
１の接着処理に、硬化速度が大きい第１の接着剤を用
い、第２の接着処理に、第１の接着剤より硬化速度が小
さい第２の接着剤を用い、前記位置あわせ工程は、前記
第1の部材または前記第2の部材の、第1の領域および第2
の領域に前記第1および第2の接着剤を塗布したのち、実
行され、前記位置あわせ工程の後、前記第1の接着処理
工程、及び第2の接着処理工程が順次実行されるように
したことを特徴としている。

【００１８】したがって、各接着処理の目的に応じて、
それぞれ最適の接着剤を用いることで、より効率的に部
材を結合することができる。

【００１９】請求項３の部材の結合方法においては、第
１の接着処理は、光により接着剤を硬化させる処理であ
ることを特徴としている。

【００２０】したがって、位置合わせ前に、第１の接着
処理に用いる第１の接着剤を予め塗布等しておけば、位
置合わせ後、塗布等しておいた第１の接着剤に光を照射
するだけで、より速やかに仮止め作業を行なうことがで
きる。

【００２１】請求項４の部材の結合方法においては、第
２の接着処理は、熱により接着剤を硬化させる処理であ
ることを特徴としている。

【００２２】したがって、位置合わせ前に、第２の接着
処理に用いる第２の接着剤を予め塗布等しておけば、位
置合わせおよび仮止め後、加熱処理をおこなうだけで、
より容易に強固な部材間固定力を得ることができる。

【００２３】また、位置合わせ前に予め接着剤を塗布
（充填）しておくことができるので、位置合わせおよび
仮止め後に接着剤を塗布できないような箇所を接着する
ことができる。さらに、光によって接着剤を硬化させる
場合のように、光が届く範囲に接着部が限定されること
はない。したがって、両部材を固定するのに都合の良い
場所を自由に選択して接着することができる。このた
め、さらに強固な部材間固定力を得ることができる。

【００２４】請求項５の部材の結合方法においては、第
２の接着処理に用いる第２の接着剤として、加熱前は非
流動状態であり加熱によりいったん流動化したのち硬化
する接着剤を用いることを特徴としている。また、この
とき、第２の接着剤の熱膨張を考慮して、接合部材間に
間隙を形成しておくようにしてもよい。

【００２５】したがって、位置合わせ前に当該接着剤を
接着部に予め装着するような場合、装着箇所における両
部材間の隙間を十分確保しておけば、位置合わせ時に両
部材を相対動させる際に当該接着剤に起因して発生する
抵抗を無くすことができる。このため、流動状態の接着
剤を予め接着部に塗布しておく場合に比し、位置合わせ
作業が容易になる。

【００２６】請求項６の部材の結合方法においては、第
１の部材と第２の部材とを結合することにより所定空間
を形成するようにするとともに、第１の接着処理工程に
用いる第１の接着剤の未硬化成分が当該空間に侵入しな
いように、第２の接着剤は前記空間と前記第１の接着剤
との間に配置することを特徴としている。

【００２７】したがって、第１の接着処理による仮止め
時において第１の接着剤の未硬化成分が残ったとして
も、適所に配置され時間をかけて十分硬化させた第２の
接着処理に用いる第２の接着剤によって、該未硬化成分
の上記空間への侵入を阻止することができる。このた
め、当該空間への該未硬化成分の侵入が好ましくないよ
うな場合に、好都合である。

【００２８】請求項７の部材の結合方法においては、第
２の接着処理に用いる第２の接着剤は、第１の接着処理
に用いる第１の接着剤の未硬化成分を硬化させる成分を
有する接着剤であることを特徴としている。

【００２９】したがって、第１の接着処理による仮止め
時において第１の接着剤の未硬化成分が残ったとして
も、適所に配置された第２の接着処理に用いる第２の接
着剤によって、該未硬化成分を、第２の接着処理におい
て硬化させることができる。このため、当該空間への該
未硬化成分の侵入が好ましくないような場合に、いっそ
う好都合である。

【００３０】請求項８の部材の結合方法においては、第
１の部材および第２の部材は、光学要素を備えた部材で
あり、第１の部材と第２の部材との位置合わせの良否
を、前記光学要素を利用して光学的方法により判断する
工程を含むことを特徴としている。

【００３１】したがって、厳密な位置合わせ精度が要求
される光学要素を備えた部材相互を結合する場合におい
ても、低コストでかつ信頼性の高い結合処理を行なうこ
とができる。

【００３２】請求項９の方法では、第1の光学要素を含
み、管状部分を含む第1の部材と、前記第1の部材の管状
部分の内部に第２の光学要素を含む第２の部材を結合す
る方法において、前記第１の部材の管状部分の内壁また
は第２の部材の外壁に、第２の接着剤を供給する工程
と、前記第１の部材または前記第２の部材に光の到達が
可能となるように光硬化性の第１の接着剤を供給する工
程と、前記第1の光学要素と前記第２の光学要素とを位
置あわせする工程と、少なくとも前記第２の接着剤に光
が到達するように、光照射を行うことにより、前記第１
の接着剤を硬化させる第１の接着処理工程と、前記第２
の接着剤を硬化させる第２の接着処理工程とを含むこと
を特徴とする。

【００３３】この方法によれば、光の到達しやすい部分
は光硬化性接着剤によって高速で硬化し、仮止めを行
い、続いて、管状部分の内部など強固な固着を行うよう
にしている。例えば光の到達しにくい部分については、
熱硬化性接着剤などにより固着するようにすればよい。

【００３４】請求項10の方法では、内部に光学要素を備
えた遮光性の円筒部材からなるケースの一端部内壁また
は、前記端部に固着される光学素子の外壁に第２の接着
剤を供給する工程と、前記光学素子のフランジ部または
前記ケースの端面に光硬化性の第１の接着剤を供給する
工程と、光照射により前記第１の接着剤を硬化せしめる
第1の接着処理工程と、熱処理により前記第２の接着剤
を硬化せしめる第2の接着処理工程とを含むことを特徴
とする。

【００３５】この方法によれば、まず、外側を光硬化性
の第1の接着剤により高速で仮止めし、この後、光の到
達しにくい内部領域の固定を行うようにしているため、
高精度の位置決めが可能である。また、ケース内部に光
学要素があり接着剤が流入すると特性劣化の原因となる
ような場合にも、第2の接着剤の部分で第1の接着剤の流
入がとどめられ、信頼性の高い接着が可能となる。

【００３６】請求項１１の光学部品においては、光学要
素を備えた第１の部材と、別の光学要素を備えた部材で
あって第１の部材との位置合わせが必要な第２の部材
と、を結合した光学部品であって、光を用いて硬化した
第１の接着剤により第１の部材と第２の部材とを結合し
ている第１の接着部と、熱を用いて硬化した第２の接着
剤により第１の部材と第２の部材とを結合している第２
の接着部とを備えたことを特徴としている。

【００３７】したがって、第１の接着部を仮止めに用い
ることで、両部材間の位置ずれの少ない光学部品を得る
ことができる。さらに、第２の接着部を用いて両部材を
固定することで、より大きい固定力を有する信頼性の高
い光学部品を得ることができる。

【００３８】請求項１２の光学部品においては、第１の
部材と第２の部材とを結合することにより所定空間を形
成するよう構成するとともに、第１の接着部に用いた第
１の接着剤の未硬化成分が当該空間に侵入しないよう
に、第２の接着部に用いる第２の接着剤を配置したこと
を特徴としている。

【００３９】したがって、第１の接着部に用いられた仮
止めのための第１の接着剤の未硬化成分があったとして
も、第２の接着部に用いられた第２の接着剤により、上
記空間への当該未硬化成分の侵入を阻止することができ
る。このため、当該空間への該未硬化成分の侵入が好ま
しくないような光学部品において、特に好都合である。

【００４０】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施形態に
よる光学部品である光結合装置２０の構成を表わす断面
図である。光結合装置２０は、図２Ａに示す第１の部材
であるケース２２の適部に、図２Ｂに示す第２の部材で
あるレーザダイオード２４（光学要素）をはめ込んで接
着したものである。

【００４１】図１に示すように、ケース２２はニッケル
めっきのなされた鉄あるいはステンレス鋼で構成されて
おり、段付き円筒状の外形を呈している。内側には、連
通した３つの円筒状空間２２ｄ、２２ｅ、２２ｆが、こ
の順に形成されている。円筒状空間２２ｄはケース２２
の一端面２２ｂに開口しており、円筒状空間２２ｆは他
端面２２ｇに開口している。円筒状空間２２ｄが最も大
きい内径を有しており、円筒状空間２２ｅ、２２ｆの順
に内径が小さくなっている。

【００４２】最も小さい内径を有する円筒状空間２２ｆ
には、セラミックにより形成されたフェルール２８を介
して、光学要素である光ファイバー３０が保持されてい
る。中程度の内径を有する円筒状空間２２ｅには、光学
要素であるボールレンズ２６が保持されている。光ファ
イバー３０の中心軸がボールレンズ２６のほぼ中心を通
るように設定されている。この軸をケース２２の光軸と
呼ぶ。最も大きい内径を有する円筒状空間２２ｄには、
レーザダイオード２４が保持されている。

【００４３】レーザダイオード２４は、キャップ部２４
ｅと、これに続くフランジ２４ｂを備えている。キャッ
プ部２４ｅの外形部分は鉄（Ｆe）により構成されてお
り、内部には、レーザダイオードチップ（図示せず）が
配置されている。フランジ２４ｂは、鉄（Ｆe）または
銅（Ｃu）により構成され、表面には金（Ａu）メッキが
施されている。

【００４４】レーザダイオードチップから発せられたレ
ーザ光は、キャップ部２４ｅの先端中央に設けられたボ
ールレンズ２４ｇを介して放射される。ここでは、放射
されるレーザ光の光軸を、レーザダイオード２４の光軸
２４ａとする。

【００４５】レーザダイオード２４は、そのキャップ部
２４ｅが、ケース２２の円筒状空間２２ｄに入り込むと
ともに、そのフランジ２４ｂの一端面２４ｃが、ケース
２２の一端面２２ｂに当接するよう配置され、この状態
で、第１の接着剤剤３２および第２の接着剤３４によ
り、ケース２２に固定されている。

【００４６】ケース２２の光軸２２ａとレーザダイオー
ド２４の光軸２４ａとが一致するように調整してある。
したがって、レーザダイオード２４のレーザダイオード
チップから発せられたレーザ光は、レーザダイオード２
４のボールレンズ２４ｇ、ボールレンズ２６、光ファイ
バー３０を介して、他の装置（図示せず）に伝達され
る。

【００４７】第１の接着剤３２は、ＵＶ（紫外線）硬化
性のエポキシ系接着剤であり、ケース２２の一端面２２
ｂとレーザダイオード２４のフランジ２４ｂの円筒外周
面２４ｄとを接着するように配置されている。第１の接
着剤３２により接着されている部分が第１の接着部に該
当する。

【００４８】一方、第２の接着剤３４は、熱硬化性のエ
ポキシ系接着剤であり、ケース２２の円筒状空間２２ｄ
の円筒内周面２２ｃとレーザダイオード２４のキャップ
部２４ｅの円筒外周面２４ｆとの隙間を埋めるように配
置されている。第２の接着剤３４により接着されている
当該円筒内周面２２ｃおよび円筒外周面２４ｆが、第２
の接着部に該当する。

【００４９】ケース２２の円筒状空間２２ｄ、２２ｅ、
２２ｆのうち、空胴として残された部分（空胴部分３
６）が、所定空間に該当する。空胴部分３６には、レー
ザダイオード２４のボールレンズ２４ｇ、ボールレンズ
２６、光ファィバー３０の端面が露出している。

【００５０】円筒内周面２２ｃと円筒外周面２４ｆとの
隙間を埋めるように配置された接着剤３４により、当該
空胴部分３６に第１の接着剤３２の未硬化成分が侵入し
てくるのを阻止している。なお、参考のため、光結合装
置２０の各部寸法を図１に示す。

【００５１】つぎに、図１に基づいて、光結合装置２０
の製造方法を説明する。まず、フェルール２８に保持さ
れた光ファィバー３０およびボールレンズ２６を固定し
たケース２２（図２Ａ参照）と、レーザダイオード２４
（図２Ｂ参照）とを、用意する。

【００５２】つぎに、レーザダイオード２４のキャップ
部２４ｅの円筒外周面２４ｆおよびケース２２の円筒状
空間２２ｄの円筒内周面２２ｃのいずれか又は双方に、
熱硬化性のエポキシ系の第２の接着剤３４を塗布する。
この実施形態においては、第２の接着剤３４は、ＥＰＯ
−ＴＥＫ０Ｇ１１５−３と指称される二液混合型のエポ
キシ系であり、主剤と硬化剤とを混合した後、接着部に
厚さ０．１ｍｍ程度となるように塗布する。

【００５３】つぎに、レーザダイオード２４のキャップ
部２４ｅをケース２２の円筒状空間２２ｄに挿入して、
レーザダイオード２４のフランジ２４ｂの一端面２４ｃ
が、ケース２２の一端面２２ｂに当接するようにする。
この状態で、露出しているケース２２の一端面２２ｂと
レーザダイオード２４のフランジ２４ｂの円筒外周面２
４ｄとの間に、ＥＰＯ−ＴＥＫ３５４と指称されるＵＶ
（紫外線）硬化性のエポキシ系の第２の接着剤３２を塗
布する。

【００５４】この状態で、ケース２２に対してレーザダ
イオード２４を相対的に、図中Ｙ方向および紙面に直交
する方向に移動させ、ケース２２の光軸２２ａとレーザ
ダイオード２４の光軸２４ａとが一致するように、位置
合わせをする。レーザダイオード２４から発せられたレ
ーザ光が、光ファィバー３０の他端に接続された測定装
置（図示せず）にどの程度届いたかを調べることによ
り、双方の光軸が一致したか否かを判断する。

【００５５】位置合わせの際、第１の接着剤３２および
第２の３４は流動状態であるため、ケース２２に対して
レーザダイオード２４を相対的に移動させるときの第１
の接着剤３２および第２の接着剤３４に起因する抵抗
は、それほど大きくない。

【００５６】双方の光軸が一致した時点で、紫外線を照
射する。紫外線を照射することにより、ケース２２の一
端面２２ｂとレーザダイオード２４のフランジ２４ｂの
円筒外周面２４ｄとの間に塗布してあったＵＶ硬化性の
第１の接着剤３２が硬化し、ケース２２とレーザダイオ
ード２４とは、仮止め状態になる。これが、第１の接着
処理である。この状態では、熱硬化性の第２の接着剤３
４は、まだ硬化していない。

【００５７】なお、紫外線の照射による硬化時間は、第
１の接着剤３２の種類や塗布量等により異なるが、この
実施形態においては、１０秒程度であった。

【００５８】つぎに、仮止め状態の光結合装置２０を加
熱する。加熱することにより、ケース２２の円筒状空間
２２ｄの円筒内周面２２ｃとレーザダイオード２４のキ
ャップ部２４ｅの円筒外周面２４ｆとの隙間を埋めるよ
うに塗布してあった熱硬化性の第２の接着剤３４が硬化
し、ケース２２とレーザダイオード２４とは、より強固
に接着される。これが、第２の接着処理である。

【００５９】ケース２２の一端面２２ｂとレーザダイオ
ード２４のフランジ２４ｂの一端面２４ｃとの間から、
ＵＶ硬化性の第１の接着剤３２の未硬化成分入り込んで
いたとしても、熱硬化性の第２の接着剤３４の硬化剤の
作用により当該未硬化成分が硬化するので、当該未硬化
成分が、空胴部分３６まで侵入してくることはない。

【００６０】なお、第２の接着剤３４を硬化させる際の
硬化条件は、第１の接着剤３２の種類、塗布量、光量等
により異なるが、この実施形態においては、１２０℃〜
１５０℃で１時間程度加熱した。このようにして、ケー
ス２２とレーザダイオード２４とを結合することによ
り、光結合装置２０を製造する。

【００６１】このように、この実施形態においては、ケ
ース２２とレーザダイオード２４との位置合わせをした
後、短時間で固着可能なＵＶ硬化性の第１の接着剤３２
によりケース２２とレーザダイオード２４とを結合し、
その後、ＵＶ硬化性の第１の接着剤３２に比し長い固着
時間を要する熱硬化性の第２の接着剤３４により、ケー
ス２２とレーザダイオード２４とを結合するようにして
いる。

【００６２】したがって、位置合わせ後、ケース２２と
レーザダイオード２４とを、ＵＶ硬化性の第１の接着剤
３２を用いて速やかに仮止めすることで、位置合わせ後
の位置ずれを防止することができる。その後、仮止めし
たケース２２とレーザダイオード２４とを、熱硬化性の
第２の接着剤３４を用いて十分時間をかけて、さらに強
固に固定することができる。このため、作業の簡単な接
着処理を利用して、位置ずれが少なく強度も高い結合処
理を行なうことができる。すなわち、低コストでかつ信
頼性の高い結合処理を行なうことができる。ここでは
０．２μｍ以下の位置精度で結合を行うことができた。

【００６３】また、各接着処理の目的に応じて、それぞ
れ最適の接着剤を用いることで、より効率的に、ケース
２２とレーザダイオード２４とを結合することができ
る。

【００６４】また、位置合わせ前に、ＵＶ硬化性の第１
の接着剤３２を予め塗布してあるので、位置合わせ後、
塗布しておいた第１の接着剤３２に紫外線を照射するだ
けで、より速やかに仮止め作業を行なうことができる。

【００６５】また、位置合わせ前に、熱硬化性の第２の
接着剤３４を予め塗布してあるので、位置合わせおよび
仮止め後、加熱処理をおこなうだけで、ケース２２とレ
ーザダイオード２４とを、より容易に強固に固定するこ
とができる。

【００６６】また、位置合わせ前に予め熱硬化性の第２
の接着剤３４を塗布しておくことができるので、位置合
わせおよび仮止め後に第２の接着剤３４を塗布等できな
いような箇所を接着することができる。さらに、光によ
って接着剤を硬化させる場合のように、光が届く範囲に
接着部が限定されることはない。したがって、ケース２
２とレーザダイオード２４とを固定するのに都合の良い
場所を自由に選択して接着することができる。このた
め、ケース２２とレーザダイオード２４とを、さらに強
固に固定することができる。

【００６７】また、この実施形態においては、ケース２
２とレーザダイオード２４とを結合することにより、空
胴部分３６を形成するようにするとともに、仮止めに用
いるＵＶ硬化性の第１の接着剤３２の未硬化成分が当該
空胴部分３６に侵入しないように、熱硬化性の第２の接
着剤３４を配置するようにしている。

【００６８】したがって、ＵＶ硬化性の第１の接着剤３
２を用いた仮止め時において第１の接着剤３２の未硬化
成分が残ったとしても、適所に配置され時間をかけて十
分硬化させた熱硬化性の第２の接着剤３４によって、該
未硬化成分の当該空胴部分３６への侵入を阻止すること
ができる。このため、当該空胴部分３６に露出したレー
ザダイオード２４のボールレンズ２４ｇ、ボールレンズ
２６、光ファィバー３０の端面に、該未硬化成分が付着
して光学系に悪影響を及ぼすことはない。

【００６９】また、この実施形態においては、熱硬化性
の第２の接着剤３４として、二液混合型のエポキシ系の
接着剤を用いており、熱硬化性の第２の接着剤３４の硬
化剤によって、同じくエポキシ系のＵＶ硬化性の第１の
接着剤３２の未硬化成分（主剤：エポキシ）を硬化させ
ることができる。

【００７０】したがって、仮止め時においてＵＶ硬化性
の第１の接着剤３２の未硬化成分が残ったとしても、適
所に配置された熱硬化性の第２の接着剤３４の硬化剤に
よって、該未硬化成分を、硬化させることができる。こ
のため、上記空胴部分３６への該未硬化成分の侵入を、
より容易に防止することができる。

【００７１】また、この実施形態においては、ケース２
２は光学要素である光ファィバー３０およびボールレン
ズ２６を備えており、レーザダイオード２４は光学要素
そのものである。また、ケース２２とレーザダイオード
２４との位置合わせの良否を、当該光学要素を利用して
光学的方法により判断するようにしている。

【００７２】したがって、厳密な位置合わせ精度が要求
される光学要素を備えたケース２２とレーザダイオード
２４とを結合する場合において、低コストでかつ信頼性
の高い結合処理を行なうことができる。

【００７３】なお、上述の実施形態においては、第２の
接着剤として、熱硬化性の二液混合型のエポキシ系の接
着剤３４を用いたが、第２の接着剤はこれに限定される
ものではない。第２の接着剤として、たとえば、固形状
のエポキシ系の接着剤（リング状に形成されたものやテ
ープ状のもの）等を用いることができる。図３〜図４
は、第２の接着剤として、予めリング状に形成された固
形状のエポキシ系の接着剤４２を用いて、光結合装置４
０を製造する方法を示す図である。

【００７４】図４に示す光結合装置４０を製造する方法
は、図１に示した第1の実施形態の光結合装置２０を製
造する方法と、ほぼ同様である。ただし、上述のよう
に、第２の接着剤として、二液混合型のエポキシ系の接
着剤３４ではなく固形状のエポキシ系の接着剤４２を用
いた点で、異なる。

【００７５】すなわち、まず、フェルール２８に保持さ
れた光ファィバー３０およびボールレンズ２６を固定し
たケース２２（図２Ａ参照）と、レーザダイオード２４
（図２Ｂ参照）とを用意し、レーザダイオード２４のキ
ャップ部２４ｅの円筒外周面２４ｆに、熱硬化性のリン
グ状のエポキシ系の接着剤４２をはめ込む。

【００７６】この後の作業は、図１に示す光結合装置２
０の場合と同様である。レーザダイオード２４のキャッ
プ部２４ｅをケース２２の円筒状空間２２ｄに挿入し、
ＵＶ硬化性のエポキシ系の第１の接着剤３２を塗布した
後、ケース２２に対してレーザダイオード２４を図中Ｙ
方向および紙面に直交する方向に相対的に移動させ、ケ
ース２２の光軸２２ａとレーザダイオード２４の光軸２
４ａとが一致するように、位置合わせをする。

【００７７】図３に示すように、レーザダイオード２４
のキャップ部２４ｅの円筒外周面２４ｆにはめ込まれた
リング状の接着剤４２の外周と、ケース２２の円筒状空
間２２ｄの円筒内周面２２ｃとの間には、上記位置合わ
せの際に相互に接触しない程度の隙間が生ずるように設
定されている。したがって、上記位置合わせに際し、接
着剤４２に起因する抵抗が生ずることはない。

【００７８】この後、フランジ部２４ｂが下になるよう
に保持して加熱処理を行うことによって、はめ込まれた
リング状の接着剤４２が熔けたのち硬化し、図４に示す
ように、ケース２２の円筒状空間２２ｄの円筒内周面２
２ｃとレーザダイオード２４のキャップ部２４ｅの円筒
外周面２４ｆとの隙間を埋める。このようにして、ケー
ス２２とレーザダイオード２４とを結合することによ
り、光結合装置４０を製造する。

【００７９】このように、この実施形態においては、第
２の接着剤として、加熱前は非流動状態であり加熱によ
りいったん流動化したのち硬化するリング状のエポキシ
系の接着剤４２を用いている。

【００８０】したがって、位置合わせ前に当該接着剤４
２をレーザダイオード２４のキャップ部２４ｅの円筒外
周面２４ｆに予め装着するとき、隙間を十分確保してお
けば、位置合わせ時にケース２２とレーザダイオード２
４とを相対動させる際に当該接着剤４２に起因して発生
する抵抗を無くすことができる。このため、流動状態の
第２の接着剤３４を予め塗布しておくような図１の実施
形態の場合に比し、位置合わせ作業が容易になる。

【００８１】なお、上述の各実施形態においては、熱硬
化性の第２の接着剤としてエポキシ系の熱硬化性接着剤
を用いたが、熱硬化性の第２の接着剤としてエポキシ系
の熱硬化性接着剤以外の接着剤を用いることもできる。
また、第２の接着剤として熱硬化性の接着剤を用いた
が、第２の接着剤は熱硬化性の接着剤に限定されるもの
ではない。たとえば、第２の接着処理において第２の接
着部に光が到達するような場合には、第２の接着剤とし
て、光硬化性の接着剤を用いてもよい。

【００８２】また、上述の各実施形態においては、ＵＶ
（紫外線）硬化性の接着剤としてエポキシ系のＵＶ硬化
性接着剤を用いたが、ＵＶ硬化性の接着剤はこれに限定
されるものではない。ＵＶ硬化性の接着剤として、たと
えばアクリル系のＵＶ硬化性の接着剤を用いることもで
きる。また、光硬化性の接着剤はＵＶ硬化性の接着剤に
限定されるものではなく、光硬化性の接着剤として、た
とえば可視光線により硬化する接着剤を用いることもで
きる。

【００８３】また、第１の接着剤として光硬化性の接着
剤を用いたが、第１の接着剤はこれに限定されるもので
はない。硬化速度が十分大きければ、第１の接着剤とし
て、たとえば熱硬化性の接着剤等を用いることもでき
る。すなわち第１および第２の接着剤共に、熱硬化性の
接着剤を用い、第１の接着剤としてＥＰＯ−ＴＥＫ３０
７を用い、第２の接着剤としてエポキシテクノロジー社
製ＥＰＯ−ＴＥＫ３５４を用いるなど、硬化時間の異な
る材料を用いるようにしてもよい。

【００８４】なお、上述の各実施形態においては、第１
の部材と第２の部材とを結合することにより形成される
所定空間として、空胴部分３６のような閉空間を例示し
て説明したが、所定空間はこれに限定されるものではな
く、所定空間には、たとえば開空間も含まれる。さら
に、第１の部材と第２の部材とを結合することにより所
定空間が形成されない場合にも、この発明を適用するこ
とができる。

【００８５】また、上述の各実施形態においては、第１
の接着処理に用いる第1の接着剤の未硬化成分が所定空
間に侵入しないように、第２の接着処理に用いる第２の
接着剤を第１のと前記空間との間に配置したが、第２の
接着処理に用いる第２の接着剤の配置は、このような配
置に限定されるものではない。

【００８６】また、上述の各実施形態においては、第１
の接着処理に第１の接着剤を用い、第２の接着処理に、
第１の接着剤と異なる第２の接着剤を用いるようにした
が、この発明はこれに限定されるものではない。第１の
接着処理と第２の接着処理において、同一の接着剤を用
いることもできる。

【００８７】たとえば、光硬化性とともに熱硬化性をも
有する第１の接着剤を第１の接着部および第２の接着部
に塗布しておき、第１の接着処理において光を照射する
ことにより光の届く第１の接着部に塗布された第１の接
着剤のみを硬化させ、第２の接着処理において加熱する
ことにより光の届かない第２の接着部に塗布された第２
の接着剤をも硬化させるようにすれば良い。

【００８８】第１の接着処理と第２の接着処理において
同一の接着剤を用いるような場合、同一箇所に塗布した
第１および第２の接着剤に対し、第１の接着処理と第２
の接着処理を行なうようにしても良い。たとえば、光硬
化性とともに熱硬化性をも有する接着剤を光の届く一つ
の接着部に塗布しておき、第１の接着処理において光を
照射することによって当該接着剤をある程度硬化させて
仮止めを行ない、その後、第２の接着処理において加熱
することによって、当該接着剤をさらに硬化させるよう
にすれば良い。また、第１の接着工程よりも第２の接着
工程の加熱温度を高く設定することにより、仮止め工程
と、この後更に硬化するようにした２段階接着処理工程
を行うことも可能である。

【００８９】また、上述の各実施形態においては、第１
の部材と第２の部材との位置合わせの良否を、光学要素
を利用して光学的方法により判断する場合を例に説明し
たが、第１の部材と第２の部材との位置合わせの良否
を、光学要素を利用して光学的方法により判断する場合
以外の場合、たとえば、第１の部材と第２の部材との位
置合わせの良否を目視により判断するような場合にも、
この発明を適用することができる。

【００９０】なお、上述の各実施形態においては、光結
合装置として、光ファイバーを有する部材とレーザダイ
オードとを結合したものを例に説明したが、光結合装置
はこれに限定されるものではない。これ以外の光結合装
置、たとえば、光ファイバーを有する部材とレーザダイ
オード以外の発光素子とを結合したもの、光ファイバー
を有する部材とフォトトランジスタ等の受光素子とを結
合したもの、光ファイバーを有する部材と受光素子およ
び発光素子を備えたモジュールとを結合したもの、発光
素子と受光素子とを結合したもの、光ファイバーを有す
る部材相互を結合したもの等にも、この発明を適用する
ことができる。

【００９１】また、光学部品として光結合装置を例に説
明したが、この発明はこれに限定されるものではない。
光結合装置以外の光学部品にもこの発明を適用すること
ができる。さらに、この発明は光学部品に限定されるも
のではなく、第１の部材と第２の部材との位置合わせを
した後、第１の部材と第２の部材とを結合する技術全般
に適用されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態による光学部品である光
結合装置２０の構成を表わす断面図である。

【図２】図２Ａは、ケース２２の外観を示す斜視図であ
る。図２Ｂは、レーザダイオード２４の外観を示す斜視
図である。

【図３】この発明の他の実施形態による光結合装置４０
の製造方法を説明するための断面図である。

【図４】この発明の他の実施形態による光結合装置４０
の製造方法を説明するための断面図である。

【図５】図５Ａおよび図５Ｂは、光結合装置を製造する
ための従来の方法の一例を説明するための図面である。

【図６】図６Ａおよび図６Ｂは、光結合装置を製造する
ための従来の方法の他の例を説明するための図面であ
る。

【図７】図７Ａおよび図７Ｂは、光結合装置を製造する
ための従来の方法のさらに他の例を説明するための図面
である。

【符号の説明】

２２・・・・・ケース ２４・・・・・レーザダイオード ３２・・・・・第１の接着剤 ３４・・・・・第２の接着剤

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の部材と第２の部材とを結合する方法
   であって、 第１の部材と第２の部材との位置合わせをする工程と、 前記位置あわせ工程の後、短時間で固着可能な第1の接
   着剤を用いた第１の接着処理により第１の部材と第２の
   部材とを結合する第1の接着処理工程と、 前記第1の接着処理工程後、第１の接着処理工程に比し
   長い固着時間を要する第2の接着剤を用いた第２の接着
   処理工程により、第１の部材と第２の部材とを結合する
   第2の接着処理工程とを含むことを特徴とする、部材の
   結合方法。
2. 【請求項２】前記第２の接着剤は、前記第１の接着剤よ
   り硬化速度が小さく、 前記位置あわせ工程は、前記第１の部材または前記第２
   の部材上の、第１の領域および第２の領域に前記第１お
   よび第２の接着剤を塗布したのちに、実行され、 前記位置あわせ工程の後、前記第１の接着処理工程、及
   び第２の接着処理工程が順次実行されるようにしたこと
   を特徴とする請求項１の部材の結合方法。
3. 【請求項３】前記第１の接着処理工程は、光により前記
   第１の接着剤を硬化させる工程であることを特徴とする
   請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の部材の結合方
   法。
4. 【請求項４】前記第２の接着処理工程は、熱により前記
   第２の接着剤を硬化させる工程であることを特徴とする
   請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の部材の結合方
   法。
5. 【請求項５】前記第２の接着処理工程は、加熱前は非流
   動状態であり加熱によりいったん流動化したのち硬化す
   る第２の接着剤を用いる工程であることを特徴とする請
   求項４の部材の結合方法。
6. 【請求項６】前記第１の部材と第２の部材とを結合する
   ことにより所定空間を形成するようにするとともに、 前記第１の接着剤の未硬化成分が当該空間に侵入しない
   ように、前記第２の接着剤は前記空間と前記第１の接着
   剤との間に配置したことを特徴とする請求項４乃至請求
   項５のいずれに記載の部材の結合方法。
7. 【請求項７】前記第２の接着剤は、前記第１の接着剤の
   未硬化成分を硬化させる成分を有する接着剤であること
   を特徴とする請求項６の部材の結合方法。
8. 【請求項８】前記第１の部材および第２の部材は、光学
   要素を備えた部材であり、 第１の部材と第２の部材との位置合わせの良否を、前記
   光学要素を利用して光学的方法により判断する工程を含
   むことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに
   記載の部材の結合方法。
9. 【請求項９】第1の光学要素を含み、管状部分を含む第
   １の部材と、第２の光学要素を含む第2の部材とを用意
   する工程と、 前記第１の部材の管状部分の内壁または第２の部材の外
   壁に、第２の接着剤を供給する工程と、 前記第１の部材または前記第２の部材に、光の到達が可
   能となるように光硬化性の第１の接着剤を供給する工程
   と、 前記第1の光学要素と前記第２の光学要素とを位置あわ
   せする工程と、 少なくとも前記第１の接着剤に光が到達するように、光
   照射を行うことにより、前記第１の接着剤を硬化させる
   第１の接着処理工程と、 前記第２の接着剤を硬化させる第２の接着処理工程とを
   含むことを特徴とする部材の結合方法。
10. 【請求項１０】内部に光学要素を備えた遮光性の円筒部
    材からなるケースの一端部内壁または、前記端部に固着
    される光学素子の外壁に第２の接着剤を供給する工程
    と、 前記光学素子のフランジ部または前記ケースの端面に光
    硬化性の第１の接着剤を供給する工程と、 光照射により前記第１の接着剤を硬化せしめる第１の接
    着処理工程と、 熱処理により前記第２の接着剤を硬化せしめる第１の接
    着処理工程とを含むことを特徴とする結合方法。
11. 【請求項１１】第1の光学要素を備えた第１の部材と、
    第２の光学要素を備えた部材であって第１の部材との位
    置合わせが必要な第２の部材と、を結合した光学部品で
    あって、 光を用いて硬化した第１の接着剤により第１の部材と第
    ２の部材とを結合している第１の接着部と、 熱を用いて硬化した第２の接着剤により第１の部材と第
    ２の部材とを結合している第２の接着部とを備えたこと
    を特徴とする光学部品。
12. 【請求項１２】前記第１の部材と第２の部材とを結合す
    ることにより所定空間を形成するよう構成するととも
    に、 前記第１の剤の未硬化成分が当該空間に侵入しないよう
    に、前記第２の接着剤を配置したことを特徴とする請求
    項１１の光学部品。