JP2003161866A - 面合わせ装置 - Google Patents
面合わせ装置Info
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- JP2003161866A JP2003161866A JP2001362592A JP2001362592A JP2003161866A JP 2003161866 A JP2003161866 A JP 2003161866A JP 2001362592 A JP2001362592 A JP 2001362592A JP 2001362592 A JP2001362592 A JP 2001362592A JP 2003161866 A JP2003161866 A JP 2003161866A
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Abstract
け荷重は出来るだけ小さい方が望ましく、そのためには
半球状の治具手段と、それを支持する支持手段との摩擦
抵抗を極力小さくすることが必要である。また、押しつ
け荷重が大きくなると各光学部材に与える歪み荷重が大
きくなってしまう。 【解決手段】第2光学部2を固定する治具手段13が、
ボールブッシュ14aを正三角形に配置した支持手段1
4に載置されていて、第1光学部材1をZ軸方向に移動
し第2光学部材2と当接することにより球回転し、小さ
な押しつけ荷重によって面合わせが行われる。支持手段
14はガイド手段15によってZ軸方向に移動し、各光
学部材に与える歪み荷重を小さくできる。面合わせ後の
状態を固定手段16により保持、固定する。
Description
に光部品組立工程においての面合わせに適した面合わせ
装置に関するものである。
いはフォトダイオードと光ファイバーの構成による光部
品モジュールの組立において、構成部品のそれぞれの光
軸を一致させて出力の損失を最小限に抑えるように、信
頼性のある面合わせ及び固定を行うことが重要となる。
そのために高精度な面合わせを行い、構成部品を保持し
た状態においてYAGレーザーを使用して、構成部品を
溶着固定する。
平9−113766号公報に示された面合わせ装置があ
る。図1は、この面合わせ装置の概略を示し、1は例え
ば光ファイバー1aの端末部(以下、第1光学部材)、
2は例えばレーザーダイオード(以下、第2光学部材)
である。第1光学部材1はZ軸方向に微動するステージ
(不図示)に取り付けられている。3は第2光学部材2
を固定する鉄製で半球状のホルダである。4は正三角形
の頂点に位置する3つの支持台であり、ホルダ3が載置
される。5は支持台ベースであり、この支持台ベース5
に3つの支持台4が固定されている。6は磁力手段とし
ての板状の永久磁石であり、支持台ベース5の上面に埋
め込まれている。
する第1光学部材1の先端の水平面に対して垂直な軸を
Z軸とする。Z軸方向に微動するステージに取り付けら
れた第1光学部材1を垂直に降下させて面合わせを実施
する。このとき、始めに接触した点に押しつけ荷重が加
わり、ホルダ3を水平にする方向のモーメント(回転
力)が発生する。この回転力がホルダ3と支持台4の間
の点接触における小さな滑り摩擦抵抗に抗してホルダ3
を回転させ、第1光学部材1の先端の水平面に第2光学
部材2の面が矯正されるようにして第1光学部材1と第
2光学部材2の面合わせが実現する。この状態が永久磁
石6の磁力によって保持される。
せ装置は、以下の問題を有する。 (1) 面合わせを実施するときに発生するホルダ3の
回転力は、ホルダ3と支持台4の点接触における滑り摩
擦抵抗に抗さなければならないが、この摩擦抵抗力は小
さければ小さいほど良い。 (2) ホルダ3と支持台4の接触面は、滑り摩擦抵抗
を小さくするために、高精度な表面粗さの精密加工を施
す必要がある。 (3) 第1光学部材1と第2光学部材2の押しつけ荷
重は、第1光学部材1を取り付けているZ軸方向に微動
するステージの移動距離によって決まる構造だが、各光
学部材とそれを支持している装置部材が機械的に結合固
定されているために、移動距離の制御がむずかしい。移
動距離が少なければ各光学部材の当接面に隙間が生じて
しまい十分な押しつけ荷重が得られず面合わせが不可能
になる。移動距離が多ければ各光学部材に大きな歪み荷
重が加わることになり、最悪の場合、各光学部材を破壊
してしまう。 (4) 面合わせ実施後、YAGレーザーを使用して第
1光学部材1と第2光学部材2を溶着固定するが、溶着
の際に発生する光学部材の熱収縮による部材同士の位置
ずれを防ぐために、ホルダ3を強固に保持固定する必要
がある。しかしそのために永久磁石6の磁力を強力にす
ると、ホルダ3と支持台4の滑り摩擦抵抗が大きくなっ
てしまう不具合が生じてしまう。
実施する際の第2光学部材2を支持する装置部材が可能
な限り小さい摩擦抵抗で回転する装置を実現することに
ある。本発明の他の目的は、小さい押しつけ荷重によっ
て面合わせが実現することが可能であり、また、各光学
部材に機械的な歪みをあたえるような荷重を最小限に抑
えることにある。更に、本発明の他の目的は、各光学部
材を溶着固定する際、各光学部材同士の位置ずれを防ぐ
ことにより、信頼性のある光部品モジュールを供給でき
る装置を提供することにある。
現するために、以下の5項目の手段を備える構成にして
いる。 (1)第1光学部材を支持しながら第1軸の方向に移動
する移動手段。 (2)第2光学部材を支持して前記第1軸上の任意点を
中心として球回転する、少なくとも形状の一部が球面状
の治具手段。 (3)前記第1光学部材が前記第1軸の方向に移動して
前記第2光学部材に当接するとき、前記治具手段の球面
状の部位を3点で支持し前記治具手段を球回転させなが
ら支持する支持手段。 (4)前記第1光学部材が前記第1軸の方向に移動して
前記第2光学部材に当接するとき、前記支持手段が前記
第1軸の方向に可動する直動ガイド部材と、かつ前記第
1光学部材と前記第2光学部材が当接する圧力を発生さ
せる弾性部材を備えたガイド手段。 (5)前記第1光学部材が前記第1軸の方向に移動して
前記第2光学部材に当接するときに前記治具手段が球回
転することにより前記第1光学部材と前記第2光学部材
の当接面が整合した状態で、前記治具手段を保持する固
定手段。更に、(3)の支持手段は、ボールブッシュを
前記第1軸と交わる平面上にかつ前記第1軸を中心に持
つ正三角形に配置することとしている。更に、(4)の
ガイド手段は、前記第1光学部材が前記第1軸の方向に
移動して前記第2光学部材と当接し、さらに前記第1光
学部材が移動した場合、前記治具手段を支持した前記支
持手段が前記第1軸の方向に、前記弾性部材の圧力方向
に逆らいながら前記直動ガイド部材をガイドとして移動
することとしている。更に、(2)の治具手段において
は、前記固定手段との当接面が、前記第1軸上の任意点
を中心とする球形状であることとしている。
おいても、ボールブッシュによる極めて小さな転がり摩
擦抵抗により面合わせを行うことができ、また、各光学
部材に歪みをあたえることはなく、また、各光学部材同
士の位置ずれを防ぐことが可能となる。
施の一形態を示す斜視図である。1,2は第1及び第2
光学部材、1aは第1光学部材1に接続された光ファイ
バーである。第1光学部材1はZ軸方向に微動するステ
ージ(不図示)に取り付けられている。13は第2光学
部材2(例えば、レーザーダイオード)を固定する半球
状の治具手段である。14はボールブッシュを正三角形
に配置した支持手段であり、治具手段13が載置され
る。14aはボールブッシュである。15は直動ガイド
部材(例えば、ボールブッシュ)と弾性部材(例えば、
圧縮バネ)を備えたガイド手段であり、支持手段14を
支持している。16は固定手段(例えばエアチャック)
であり、治具手段13を保持・固定する。
シュ14aの構造を示した図である。21はシャフト、
22は可動部、23はリテーナ、24はボールである。
ボール24はリテーナ23に保持されている。可動部2
2はボール24との転がり点接触により、極めて小さな
荷重にて軸方向の直線運動と回転運動が可能である。
3本のボールブッシュ14aは、第1、第2光学部材の
取り付け中心軸を中心にもつ正三角形の各辺に配置す
る。ボールブッシュ14aの可動部22は、治具手段1
3を載置する以前の状態では、常に各辺の中央部にある
ことが望ましい。14bは弾性部材(例えば、板バネ)
を示し、この弾性部材14bの作用によって、ボールブ
ッシュの可動部は各辺の中央部に保持される。また、固
定手段16は固定時の固定中心を、ボールブッシュを配
置した正三角形の中心と一致させる。
図5は本発明の動作を示す説明図で、(A)は面合わせ
前の状態を示し、(B)は面合わせ後の状態を示す。図
5の(A)において、第2光学部材2は治具手段13に
固定されており、治具手段13は支持手段14に載置さ
れている。この時、治具手段13は支持手段14の水平
面に対して傾いている。ここで、Z軸方向に動作するス
テージに取り付けられた第1光学部材1を垂直に降下さ
せて面合わせを実施する。
重が加わり、治具手段13を水平にする方向のモーメン
ト(回転力)が発生する。この回転力が治具手段13を
支持しているボールブッシュ14aの転がり点接触にお
ける極めて小さな転がり摩擦抵抗に抗して治具手段13
を回転させ、第1光学部材1の先端の平面に第2光学部
材2の面が矯正されるようにして第1光学部材1と第2
光学部材2の面合わせが実現する。同時に支持手段14
がZ軸方向に移動して、各光学部材にあたえる歪み荷重
を抑える。このようにして、図5(B)に示した面合わ
せの状態が得られ、この状態が固定手段16によって保
持・固定される。この状態でYAGレーザー(不図示)
を使用し、第1光学部材1と第2光学部材2を溶着固定
する。
3は半球状としたが、支持手段14のボールブッシュに
接する可能性のある部分、及び、固定手段16に接する
可能性のある部分が、部分的に球形面を有している形状
でもよい。
抵抗により、小さな押しつけ荷重にて面合わせが可能と
なる。 (2) ボールブッシュという汎用部品を使用すること
と、滑り摩擦でないために高精度な表面粗さの精密加工
を施す必要がなく、装置製作が容易になる。 (3) 治具手段を載置した支持手段がZ軸方向に移動
することにより、各光学部材に歪みをあたえる荷重を最
小限に抑えることができる。 (4) 治具手段を機械的に固定するため、溶着固定の
際の各光学部材同士の位置ずれを防ぐことができる。
す斜視図。
す平面図。
態を示し、(B)は面合わせ後の状態を示す説明図。
Claims (4)
- 【請求項1】 第1光学部材を支持しながら第1軸の方
向に移動する移動手段。第2光学部材を支持して前記第
1軸上の任意点を中心として球回転する、少なくとも形
状の一部が球面状の治具手段。前記第1光学部材が前記
第1軸の方向に移動して前記第2光学部材に当接すると
き、前記治具手段の球面状の部位を3点で支持し前記治
具手段を球回転させながら支持する支持手段。前記第1
光学部材が前記第1軸の方向に移動して前記第2光学部
材に当接するとき、前記支持手段が前記第1軸の方向に
可動する直動ガイド部材と、かつ前記第1光学部材と前
記第2光学部材が当接する圧力を発生させる弾性部材を
備えたガイド手段。前記第1光学部材が前記第1軸の方
向に移動して前記第2光学部材に当接するときに前記治
具手段が球回転することにより前記第1光学部材と前記
第2光学部材の当接面が整合した状態で、前記治具手段
を保持する固定手段。以上の移動手段と治具手段と支持
手段とガイド手段と固定手段を具備することを特徴とす
る面合わせ装置。 - 【請求項2】 前記支持手段に、ボールブッシュを前記
第1軸と交わる平面上にかつ前記第1軸を中心に持つ正
三角形に配置することを特徴とする、請求項1記載の面
合わせ装置。 - 【請求項3】 前記第1光学部材が前記第1軸の方向に
移動して前記第2光学部材と当接し、さらに前記第1光
学部材が移動した場合、前記治具手段を支持した前記支
持手段が前記第1軸の方向に、前記弾性部材の圧力方向
に逆らいながら前記直動ガイド部材をガイドとして移動
することを特徴とする、請求項1または2記載の面合わ
せ装置。 - 【請求項4】 前記治具手段の、前記固定手段との当接
面が、前記第1軸上の任意点を中心とする球形状である
ことを特徴とする、請求項1、2または3記載の面合わ
せ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001362592A JP4011332B2 (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 面合わせ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001362592A JP4011332B2 (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 面合わせ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003161866A true JP2003161866A (ja) | 2003-06-06 |
JP4011332B2 JP4011332B2 (ja) | 2007-11-21 |
Family
ID=19173071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001362592A Expired - Fee Related JP4011332B2 (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 面合わせ装置 |
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Country | Link |
---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014074459A (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Precise Gauges Co Ltd | 回転機構 |
JP2017053493A (ja) * | 2016-12-01 | 2017-03-16 | プレサイスゲージ株式会社 | 回転機構 |
JP2017075701A (ja) * | 2016-12-01 | 2017-04-20 | プレサイスゲージ株式会社 | 回転機構 |
JP2019015404A (ja) * | 2018-10-03 | 2019-01-31 | プレサイスゲージ株式会社 | 回転機構 |
-
2001
- 2001-11-28 JP JP2001362592A patent/JP4011332B2/ja not_active Expired - Fee Related
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