JP2003188459A - 光学製品の組立方法および組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学製品の組立方法および組立装置並びに保
持部材を提供することを目的とする。 【解決手段】 ＬＤ素子５０が実装された第１マウント
５２の端面５２Ｂと、導波路部材５４が固着された第２
マウント５６の先端面５６Ｂの間隔を２０μｍに設定し
た後、接着剤６２が塗布されたグラスファイバ７４を端
面５２Ｂと先端面５６Ｂの稜線に接触させて軸方向に前
後動させることによって、グラスファイバ７４から端面
５２Ｂと先端面５６Ｂの稜線に接着剤６２を転写でき、
重力の作用によって端面５２Ｂと先端面５６Ｂ間の空隙
に接着剤６２を確実に浸透させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基本波を発生する
光源である発光素子と、この発光素子からの基本波が入
射する光導波路を有する光波長変換素子とが高効率に結
合されてなる光学製品の組立方法および装置に関し、一
層詳細には、これら両素子をそれぞれ保持部材に搭載し
て保持部材同士を接着剤によって固定することにより高
効率に第二高調波を得る光学製品の組立方法および装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、基本波光源から発生させたレ
ーザービームを非線形光学材料からなる光波長変換素子
に入射させて、第二高調波などに波長変換（短波長化）
する技術が知られている。

【０００３】また、基本波光源として発光素子（半導体
レーザー素子、以下ＬＤ素子という）を用いる場合に
は、例えば本出願人による特願平１１−９３８４５号の
明細書に示されているように、ＬＤ素子の光出射面と光
波長変換素子の光入射面とを近接させて両素子を光学的
に直接結合し、ＬＤ素子と光波長変換素子をモジュール
化することが広く行なわれている。

【０００４】このようにＬＤ素子と光波長変換素子を直
接結合して光モジュールを構成する場合には、接着剤を
用いて両素子を固定する手法が多く採用される。ＬＤ素
子の光出射面と光波長変換素子の光入射面を直接固定し
てもよいし、あるいは上記明細書に開示されているよう
に、ＬＤ素子と光波長変換素子をそれぞれ第１、第２マ
ウントに搭載して、マウント同士を接着剤によって固定
してもよい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようにＬＤ素子と
光波長変換素子を接着固定してなる光モジュールにおい
ては、ＬＤ素子と光波長変換素子の結合位置関係が光軸
方向で、いわゆるサブミクロンオーダー、すなわち０．
１μｍ〜１μｍ程度ずれても光結合効率が低下してしま
うという問題がある。

【０００６】そこで、両素子を結合する際には、ＬＤ素
子から出射した基本波としてのレーザービームが光波長
変換素子の光導波路端面（入射面）に正確に入射するよ
うに、両者を調芯する工程や、その状態で両者を固定す
る工程はもとより、その後の輸送、保存環境、使用環
境、さらには経時変化によって両素子が位置ずれを起こ
さないように対処することが求められている。

【０００７】特に、使用環境温度の変化によるモジュー
ル構成部材の熱膨張によって両素子が位置ずれを起こし
やすいので、マウント同士を接合するタイプの場合には
相互のマウントを熱膨張率（線膨張係数）の等しい材料
から形成することが望ましい。しかし、他の事情からや
むを得ず互いに異なる線膨張係数の材料を使用して各マ
ウントを構成した場合は、熱膨張したマウント間に応力
が作用して接着部分が動き、ＬＤ素子と光波長変換素子
の間に位置ずれを生じてしまう。

【０００８】また、接合されているマウント間におい
て、接着剤に対する応力集中により接着剤層がマウント
の端面から剥離してしまうおそれもある。接着剤層が薄
いほどマウントの相対位置変動による応力集中が大きく
なるので、接着剤層が剥離しやすくなる。この問題を防
止するには、接着剤層を厚く形成するのが好ましいが、
接着剤層を厚くし過ぎると、温度変化による接着剤層の
熱膨張や収縮によってマウント間、すなわちＬＤ素子と
光波長変換素子の間に位置ずれが生じやすくなる。

【０００９】以上のような事情があるため、接着剤層の
厚さはマウントの材料、光モジュールの保存温度や使用
温度を考慮して、適正な値に設定する必要がある。ま
た、接着部を欠陥なく確実に硬化させることが、位置ず
れを防止して安定した性能を保証する点で非常に重要な
課題となる。

【００１０】たとえばＬＤ素子のマウントと光波長変換
素子のマウントの接着面同士の間隔をＤとすると、通常
上記条件を満たすために、Ｄ＜３０μｍで厚みを決める
ことが多いが、この程度に間隔が狭くなってくると、粘
度の高い接着剤を浸透させる作業は困難になる。粘度が
中程度（１０００ｃｐ〜１００００ｃｐ）の接着剤を浸
透させる場合、滴下する量、場所、温度（温度が高いほ
ど粘度は小さくなる）等によって浸透量にバラツキが発
生する。浸透性は、接着剤の粘度が高いほど、間隔が小
さいほど低くなる。したがって、条件によっては接着面
全面に接着剤が浸透しないことがあった。

【００１１】また、接着面間のギャップへの接着剤の浸
透、特にギャップ下部への浸透が困難な他の理由とし
て、十分な量の接着剤がギャップに供給されていない、
接着剤の滴下位置のバラツキによって、ギャップを構成
する接着面に十分に供給されない、ギャップの重力方向
の深さが浸透性（間隔と粘度）に対して長過ぎて、ギャ
ップ下部まで接着剤が浸透できない、等が考えられる。

【００１２】このように、接着剤が接着面全体に一様に
浸透していなかったりすると、接着力が不十分で、温度
変化による応力集中により接着剤層の剥離を生じやすく
なる。

【００１３】一方、ＬＤ素子のマウントと光波長変換素
子のマウントの接着面間のギャップに接着剤を浸透させ
た後、接着剤を硬化させる工程においても、未硬化部分
が無いように接着したい。硬化工程においては、接着剤
のギャップへの進入の仕方、接着剤を硬化させるＵＶ光
の照射量、照射方向、照射箇所によってバラツキが発生
する。例えば、一方からだけ接着剤にＵＶ光を照射する
と、照射された片面側だけが初期硬化して次第に反対面
側へと硬化が進むが、接着剤の硬化収縮に時間差が発生
して位置ズレの原因になる。

【００１４】また、接着剤浸透が不十分で中央部にスが
はいったような場所ができると、ＵＶ光が届かないため
スの部分が硬化しない。また、スの中に空気が残留する
ため、たとえ接着剤にプライマー付与してあっても、あ
るいは嫌気性であっても、酸素阻害によって接着剤内部
（スが形成された場所近傍）の硬化が遅れたり、十分硬
化しない場合があった。

【００１５】さらに、接着剤が十分硬化していないと、
経時による接着剤の硬化収縮が進み位置ズレ発生の原因
になる。さらに、封止したパッケージ内で接着剤の未硬
化部分からのアウトガスによって、素子性能が低下する
おそれがあった。

【００１６】一方、嫌気性光硬化型接着剤は、ＵＶ硬化
型接着剤に比べると市販品の種類が圧倒的に少なく、現
状では用途に応じた選択肢が少ない。したがって、様々
な用途で接着剤を選べるＵＶ硬化型接着剤でマウント同
士の接着を行なえることが望まれている。しかしなが
ら、このＵＶ硬化型接着剤でマウント同士の接着を行な
うと、ＵＶ光が当たらない部分を接着（硬化）できない
という問題がある。これを回避するため、比較的粘度の
高い接着剤を選定して部材同士をポッティング接着する
方法があるが、部材間に表面張力によって浸透してしま
った接着剤は未硬化のまま残ってしまい、上記のケース
と同様にアウトガスの問題で素子性能を保証できないと
いう問題があった。

【００１７】一方、面接着をしようとした場合、狭い間
隔の空隙（ギャップ）に照射されたＵＶ光は接着剤内部
に進むに従って減衰して接着剤中央部まで到達せず、接
着剤中央部の硬化が困難である。実際、３０μｍのオー
ダーの間隙の空隙では、接着剤中央部が全く硬化しない
事がわかっている。したがって、ＵＶ硬化型接着剤を使
った場合でも、接着剤全体を確実に硬化できる方法が望
まれていた。

【００１８】本発明は上記事実を考慮し、接着面全体に
接着剤が確実に浸透する光学製品の組立方法および装置
を提供することを目的とする。また、本発明は、嫌気性
の接着剤を用いる場合に、接着剤の硬化を迅速かつ確実
に行なう光学製品の組立方法および装置を提供すること
を目的とする。さらに、本発明は、ＵＶ硬化型接着剤を
使用した場合にも接着剤の硬化を確実に行なう光学製品
の組立方法および装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
第１光学素子が固定された第１保持部材と前記第１光学
素子の出射光が入射される第２光学素子が固定された第
２保持部材とを接合することによって第１光学素子と第
２光学素子が直接結合される光学製品の組立方法におい
て、前記第１保持部材の接着面と、前記第１保持部材の
接着面と平行に配置された前記第２保持部材の接着面の
間隔を３０μｍ未満とする第１工程と、接着剤を細線に
塗布する第２工程と、前記接着剤が塗布された細線を第
１保持部材と第２保持部材の少なくとも一方の前記接着
面の稜線に接触させる第３工程と、を備えることを特徴
とする。

【００２０】請求項１記載の発明の作用について説明す
る。

【００２１】光学製品を組み立てる場合、先ず、第１光
学素子が固着された第１保持部材の接着面と第１保持部
材の接着面に平行とされ第２光学素子が固着された第２
保持部材の接着面との間隔を３０μｍ未満にする。

【００２２】次に、第１保持部材と第２保持部材の接着
面間の空隙に接着剤を浸透させることによって、第１保
持部材と第２保持部材を接合して光学製品を組み立て
る。

【００２３】ここで、保持部材の接着面同士の間隔を３
０μｍ未満とすることによって、接着剤硬化に伴なう収
縮による変動量が抑制され、光学素子同士のギャップを
精度良く形成することができる。

【００２４】ところで、保持部材の接着面同士の間隔が
３０μｍ未満とされているため、接着面間の空隙に接着
剤が浸透しにくいが、この空隙を構成する少なくとも一
方の接着面の稜線部分に接着剤が塗布された細線を接触
させることによって接着剤が接着面上を広がり、両接着
面間の空隙に良好に浸透する。この結果、保持部材同士
を良好に接合することができ、精度良く光学製品を組み
立てることができる。

【００２５】また、細線を稜線に接着させることによっ
て、接着面の同一位置への接着剤の供給が保証され、接
着剤が空隙に良好に浸透する。

【００２６】さらに、細線を介して接着面同士の空隙に
接着剤を浸透させるため、所定量の接着剤を細線に塗布
することによって、空隙に浸透させる接着剤量を定量的
に制御することができる。

【００２７】なお、接着剤が光硬化型嫌気性接着剤であ
れば、以下のような作用を奏する。

【００２８】すなわち、光硬化型嫌気性接着剤を保持部
材の接着面同士の空隙に浸透させた場合には、空隙に浸
透中にも金属イオンと酸素遮断の条件によってミクロな
意味での硬化が開始されるため、この硬化が接着剤の浸
透を妨げる方向に作用する。しかしながら、細線を用い
て接着面の稜線から供給することによって接着剤が接着
面上を迅速に広がるため、光硬化型嫌気性接着剤であっ
ても空隙に良好に浸透する。

【００２９】また、第３工程前にプライマーが接着面に
塗布されており、第３工程において当該接着面に浸透す
る接着剤が光硬化型プライマー硬化性接着剤である場合
には、以下のような作用を奏する。

【００３０】すなわち、接着面にプライマーを塗布した
後、接着面間の空隙に接着剤を浸透させる場合には、空
隙に浸透中にもプライマーと接着剤の反応によってミク
ロな意味での硬化が開始されるため、この硬化が接着剤
の浸透を妨げる方向に作用する。しかしながら、細線を
用いて接着面の稜線から供給することによって接着剤が
接着面上を迅速に広がるため、光硬化型プライマー硬化
性接着剤であっても空隙に良好に浸透する。

【００３１】さらに、少なくとも一方の保持部材に、接
着面に連続する部分に過剰な接着剤を保持する接着溜り
が形成されている場合には、以下のような作用も奏す
る。

【００３２】すなわち、接着面の稜線に細線を接触させ
ることによって接着剤を接着面に塗布しているため、接
着剤が接着面以外の部分にも付着する。この余分な接着
剤を保持する接着溜りを保持部材の接着面に連続して設
けたため、接着面以外の部分に付着した接着剤によっ
て、保持部材の接着面（接着面）以外の部分同士が接着
して保持部材相互の位置関係がずれることを回避でき
る。ここで、接着溜りとは、接着されるもう一方の保持
部材から離間する方向に凹んだ形状、例えば、段部、凹
部などであれば良い。

【００３３】また、細線の接着剤付着領域の長さを、接
着面の稜線方向長さよりも長くすれば、以下のような作
用を奏する。

【００３４】すなわち、細線の接着剤付着領域は細線の
幅が接着面の稜線方向長さよりも長いため、細線が接着
面の稜線に接触することによって稜線の全長にわたって
接着剤が付着し、接着面の全幅（全面）に接着剤が確実
に浸透する。

【００３５】さらに、第３工程において、接着剤を一定
温度に調整すれば、次のような作用も奏する。

【００３６】すなわち、接着剤を細線を接着面の稜線に
接触させることによって接着剤を接着面間の空隙に浸透
させる場合に、接着剤を一定温度に調整することによっ
て、接着剤の浸透性（粘度等）を一定にして接着剤を空
隙に浸透させることができる。この結果、接着剤を空隙
に確実に浸透させることができる。なお、ここで、接着
剤を一定温度に調整することには、接着剤自体を温度調
整するだけではなく、装置自体（細線など）や保持部材
等を温度調整することも含む。

【００３７】さらにまた、第２工程において、空隙の容
積以上の設定値に前記接着剤を計量して細線に塗布すれ
ば、次のような作用を奏する。

【００３８】すなわち、空隙の容積以上の設定量に計量
にして細線に接着剤を付着させているため、接着面同士
の空隙に浸透させる十分な量の接着剤を空隙に転写（供
給）可能となる。また、空隙の容積以上の設定値に計量
して細線に接着剤を転写しているため、細線から接着面
間の空隙に浸透させる接着剤を定量的に制御可能にな
り、組立精度が向上する。

【００３９】請求項２記載の発明は、第１光学素子が固
定された第１保持部材と前記第１光学素子の出射光が入
射される第２光学素子が固定された第２保持部材とを接
合することによって第１光学素子と第２光学素子が直接
結合される光学製品の組立方法において、前記第１保持
部材の接着面と、前記第１保持部材の接着面と平行に配
置された前記第２保持部材の接着面の間隔を３０μｍ未
満とする第１工程と、前記接着面間の空隙に光硬化型嫌
気性接着剤を浸透させる第２工程と、前記浸透した前記
接着剤のうち、空気に接触している表面部分に周囲から
光を照射して当該接着剤を硬化させる第３工程と、を備
えることを特徴とする。

【００４０】請求項２記載の発明の作用について説明す
る。

【００４１】光学製品を組み立てる場合、先ず、第１光
学素子が固着された第１保持部材第１保持部材の接着面
と第１保持部材の接着面に平行とされ第２光学素子が固
着された第２保持部材の接着面との間隔を３０μｍ未満
にする。

【００４２】次に、第１保持部材と第２保持部材の接着
面間の空隙に接着剤を浸透させた後、周囲から接着剤に
光を照射させることによって空気に接触している表面部
分から接着剤を硬化させる。この結果、接着剤の表面部
分のみが硬化して内部を酸素遮断状態にする。したがっ
て、接着剤内部の硬化反応が促進され、接着剤を迅速に
硬化することができる。

【００４３】このようにして、第１保持部材と第２保持
部材を接合して光学製品を組み立てる。

【００４４】また、保持部材の接着面同士の間隔を３０
μｍ未満とすることによって、接着剤硬化に伴なう収縮
による変動量が抑制され、光学素子同士のギャップを精
度良く形成することができる。

【００４５】この結果、精度良く光学製品を組み立てる
ことができる。

【００４６】なお、光を接着面に沿って照射すれば、以
下のような作用を奏する。

【００４７】すなわち、接着剤が接着面間の空隙に完全
に浸透していなくても、保持部材の接着面に沿って接着
剤の周囲から光を照射するため、空隙内部に位置する接
着剤の空気接触面まで照射できる。したがって、接着剤
表面（空気接触面）の全体を照射して硬化させ、接着剤
内部を確実に酸素遮断状態にすることができる。

【００４８】また、光を接着剤の厚みが小さくなる方向
から照射すれば、以下のような作用を奏する。

【００４９】すなわち、接着剤に対する光の照射は、周
囲の全方向から行なうことが望ましいが、光源の数を増
やすとその分コストが増大する。そこで、接着剤の厚み
が最も小さくなる方向の両側から光を照射することによ
って、接着剤の空気接触面全体を照射することができ
る。すなわち、接着剤の厚み方向に延在する空気接触面
に対しては、厚みが小さいため散乱光によって照射する
ことができる。したがって、最小限の光源によって接着
剤の全面（空気接触表面全体）に照射することができ
る。

【００５０】さらに、空隙の外側に接着剤のはみ出し部
を形成した場合には、以下のような作用を奏する。

【００５１】すなわち、接着面間の空隙からはみ出した
接着剤がはみ出し部を形成することによって、接着剤の
空気接触部分の面積が増大して空気接触面に光が照射し
やすくなり、接着剤内部を確実に酸素遮断の状態にでき
る。したがって、接着剤を迅速に硬化させることができ
る。

【００５２】請求項３記載の発明は、第１光学素子が固
定された第１保持部材と前記第１光学素子の出射光が入
射される第２光学素子が固定された第２保持部材とを接
合することによって第１光学素子と第２光学素子が直接
結合される光学製品の組立方法において、前記第１保持
部材の接着面と、前記第１保持部材の接着面と平行に配
置された前記第２保持部材の接着面の間隔を３０μｍ未
満とする第１工程と、前記接着面間の空隙に空気雰囲気
下で光硬化型嫌気性接着剤を浸透させる第２工程と、前
記空隙に浸透させた接着剤を窒素雰囲気下で硬化させる
第３工程と、を備えることを特徴とする。

【００５３】請求項３記載の発明の作用について説明す
る。

【００５４】光学製品を組み立てる場合、先ず、第１光
学素子が固着された第１保持部材第１保持部材の接着面
と第１保持部材の接着面に平行とされ第２光学素子が固
着された第２保持部材の接着面との間隔を３０μｍ未満
にする。

【００５５】次に、第１保持部材と第２保持部材の接着
面間に空気雰囲気下で接着剤を浸透させた後、窒素雰囲
気下で接着剤を硬化させる。ところで、嫌気性接着剤
は、窒素雰囲気下で接着面間の空隙に浸透させると酸素
遮断部分で硬化が進むため、接着剤表面でも硬化が進
み、浸透が妨げられてしまう。本発明では、空気雰囲気
下で接着剤の浸透を図るため、嫌気性接着剤でもスムー
ズに浸透させることができる。また、接着剤が接着面間
の隙間に浸透した後は、窒素雰囲気下で接着剤を硬化さ
せるため、接着剤の表面部分も含めて全体的に短時間で
硬化させることができる。

【００５６】また、保持部材の接着面同士の間隔を３０
μｍ未満とすることによって、接着剤硬化に伴なう収縮
による変動量が抑制され、光学素子同士のギャップを精
度良く形成することができる。

【００５７】この結果、精度良く光学製品を組み立てる
ことができる。

【００５８】なお、少なくとも接着面を含む部分を光透
過性に形成した少なくとも一方の保持部材を用いて光学
製品を組み立てれば、以下のような作用を奏する。

【００５９】すなわち、保持部材の接着面を含む光透過
性の部分を介して外部から接着面間に浸透した光硬化型
接着剤に光が照射されるため、接着剤を一層迅速に硬化
させることができる。

【００６０】また、第１光学素子が基本波を発生する発
光素子であり、第２光学素子が基本波が入射する光導波
路を有する光学素子である場合には、以下の作用を奏す
る。

【００６１】すなわち、第１光学素子が発光素子で、第
２光学素子が光動波路を有する光学素子に対して上述の
組立方法を適用することにより、保持部材同士が確実に
接合でき、高効率に結合された光学製品を組み立てるこ
とができる。

【００６２】さらに、光学素子が固着された保持部材同
士を接合することによって光学素子同士が光結合される
光学製品の組立方法に用いられる保持部材であって、保
持部材同士の接合時に接着剤が塗布される接着面と、接
着面に連続する部分に形成され過剰な接着剤が保持され
る接着溜りと、を備える場合には、以下の作用を奏す
る。

【００６３】すなわち、光学素子が固着された保持部材
同士を接合する際、保持部材の接着面同士を所定の間隔
に設定して、この空隙に接着剤を浸透させることによっ
て接合する。この際、過剰な接着剤が空隙からはみ出し
て意図しない部分に付着して保持部材同士を接着させる
おそれがある。したがって、光学素子相互の位置関係が
ずれて良好に光結合しなくなるおそれがあった。しか
し、この保持部材には接着面に連続して接着溜りが設け
られているため、空隙からはみ出した過剰な接着剤が接
着溜りに保持され、他の保持部材に付着して意図せざる
接着を引き起こすことを回避できる。

【００６４】また、保持部材の少なくとも接着面を含む
部分を光透過性とすれば、以下のような作用を奏する。

【００６５】すなわち、保持部材同士の接合に光硬化性
の接着剤を用いた場合には、接着剤に対して光照射面積
が大きいほど接着剤の硬化が早まる。したがって、保持
部材の接着面を含む部分を光透過性とすることによっ
て、接着面を介して接着剤に光照射することが可能とな
り、接着剤の硬化を早めることができる。

【００６６】請求項４記載の発明は、第１光学素子が固
定された第１保持部材と前記第１光学素子の出射光が入
射される第２光学素子が固定された第２保持部材とを接
合することによって第１光学素子と第２光学素子を光結
合する光学製品組立装置において、前記第１保持部材の
接着面と前記第２保持部材の接着面を所定の間隔に位置
決めする調整手段と、前記調整手段によって所定間隔と
された前記第１保持部材の接着面と前記第２保持部材の
接着面の少なくとも一方の稜線に、接着剤が塗布された
細線を接触させる接着剤塗布手段と、を備えることを特
徴とする。

【００６７】請求項４記載の発明の作用について説明す
る。

【００６８】調整手段によって第１保持部材の接着面と
第２保持部材の接着面の間隔が所定の間隔に位置決めさ
れた後、接着剤塗布手段によって接着剤が塗布された細
線を少なくとも一方の接着面の稜線に接触させることに
よって接着剤が接着面上を広がり、接着面間の空隙、特
に間隔が３０μｍ以下の狭小の空隙に接着剤が良好に浸
透して、保持部材同士を精度良く接合することができ
る。この結果、保持部材に固定された光学素子同士が高
効率に光結合することができる。

【００６９】なお、空隙に光硬化性接着剤を浸透させた
場合に、少なくとも対向する２方向から当該接着剤に光
を照射する照射手段を備えれば、以下のような作用を奏
する。

【００７０】すなわち、光硬化性の接着剤を用いた場合
には、空隙に浸透した接着剤を対向する２方向から光照
射することによって、接着剤の両面側での硬化タイミン
グのずれによる位置ずれを回避することができる。

【００７１】また、照射手段が接着面に平行に照射すれ
ば、以下のような作用を奏する。

【００７２】すなわち、照射手段は、接着面に平行に光
を照射することによって、接着面間の空隙内部まで確実
に光を照射することができる。したがって、空隙への接
着剤の浸透が不十分であっても空隙内部に位置する接着
剤表面（空気接触面）まで確実に照射することができ
る。

【００７３】さらに、第１光学素子が基本波を発生する
発光素子であり、第２光学素子が基本波が入射する光導
波路を有する光学素子である場合には、以下のような作
用を奏する。

【００７４】すなわち、第１光学素子が発光素子で、第
２光学素子が光動波路を有する光学素子に対して上述の
組立方法を適用することにより、保持部材同士が確実に
接合でき、高効率に結合された光学製品を組み立てるこ
とができる。

【００７５】請求項５記載の発明は、第１光学素子が固
定された第１保持部材と前記第１光学素子の出射光が入
射される第２光学素子が固定された第２保持部材とを接
合することによって第１光学素子と第２光学素子を光結
合する光学製品組立装置において、前記第１保持部材の
接着面と前記第２保持部材の接着面を所定の間隔に位置
決めする調整手段と、前記調整手段によって所定間隔と
された前記第１保持部材の接着面と前記第２保持部材の
接着面に塗布された接着剤を硬化させる接着剤硬化手段
と、を備えることを特徴とする。

【００７６】請求項５記載の発明の作用について説明す
る。

【００７７】調整手段によって第１保持部材の接着面と
第２保持部材の接着面の間隔が所定の間隔に位置決めさ
れた後、接着面間に接着剤を浸透させ、接着剤硬化手段
によって接着面間に塗布された接着剤を硬化させるた
め、保持部材同士を精度良く接合することができる。こ
の結果、保持部材に固定された光学素子同士が高効率に
光結合することができる。

【００７８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に係る光学製
品組立装置について図１〜図１５を参照して説明する。

【００７９】先ず、光学製品組立装置について説明し、
その組立方法について詳細に説明する。

【００８０】光学製品組立装置１０は、図１に示すよう
に、後述するＬＤ素子５０が固着された第１マウント５
２が載置される固定ステージ１２と、後述する波長変換
素子５４が固着される第２マウント５６が載置される調
整ステージ１４と、後述する調芯工程で用いられる出力
検出部１６と、後述する押圧部材１８と、接合時に紫外
線を照射する紫外線照射部材２０と、位置決め状態を確
認するためのＣＣＤカメラ２２と、マウント同士を接合
する際に接着剤を塗布する接着剤塗布機構２３（図２参
照）とから基本的に構成される。

【００８１】固定ステージ１２は、その上部側面に第１
マウント５２の側面を挟持することによって第１マウン
ト５２をステージ上に固定させる挟持部材２４を備え
る。また、固定ステージ１２の近傍には、後述する調芯
工程において、ＬＤ素子５０に通電する図示しない給電
装置が設けられている。さらに、固定ステージ１２上に
は、ＬＤ素子５０の背面を支持して波長変換素子５４が
当接時にＬＤ素子５０の撓みを防止する支持部材２５が
配設されている。

【００８２】調整ステージ１４は、基台２６上に調整台
２８が精密に微小変位可能に載置されており、波長変換
素子５４が固着される第２マウント５６の側面を挟持し
て調整台２８上に固定する挟持部材３０を備える。

【００８３】調整台２８は、基台２６上で図示しない機
構によって三軸調整可能に構成されている。すなわち、
図１において紙面に垂直なＸ軸、図１における上下方向
であるＹ軸、固定ステージ１２に対して接近・離間する
方向であるＺ軸、およびＸ軸まわり（θｘ）およびＹ軸
まわり（θｙ）の調整を精度良くできる機構を備えてい
る。

【００８４】また、出力検出部１６は、ステージ３２上
に波長変換素子５４からの出射光を平行光束とするコリ
メータレンズ３４と、コリメータレンズ３４によって平
行光束とされた出射光の出力を検出するパワーメータ３
６を備える。なお、パワーメータ３６の出力は図示しな
い制御部に入力され、その出力値が最大となるように調
整ステージ１４が駆動制御されるものである。

【００８５】押圧部材１８は、調整台２８上に設けられ
ており、先端部分１８ＡをＹ軸方向およびＺ軸方向に移
動可能に構成されており、後述するギャップ調整の際に
波長変換素子５４を第２マウント５６に対して押しつけ
るものである。また、押圧部材１８の先端部分１８Ａに
は、回転自在なボール４０が配設されており、コイルス
プリング４２の弾性力によって波長変換素子５４を弾性
的に押圧するものである。

【００８６】接着剤塗布機構２３には、図２に示すよう
に、３軸（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向）に調整可能な調整
台７０上に支持部７２に支持されＸ軸方向に延在する直
径１２５μｍのグラスファイバー７４が配置されてい
る。したがって、第１マウント５２と第２マウント５６
が所定間隔となるようにギャップが形成された後に調整
台７０を駆動することによってギャップ上にグラスファ
イバー７４を移動させることができ、グラスファイバー
７４からギャップに接着剤を転写するものである。

【００８７】また、グラスファイバー７４に沿って接着
剤供給部７６が形成され、基台７８上にＹ軸方向に移動
可能（上下動可能）に構成された移動台８０と、移動台
８０上に設置されグラスファイバー７４に接着剤６２を
供給するディスペンサ８２とから構成される。したがっ
て、移動台８０を下降させてディスペンサ８２をグラス
ファイバー７４に当接させることによって、ディスペン
サ８２からグラスファイバー７４に接着剤６２を定量的
に供給可能である。

【００８８】次に、固定ステージ１２および調整ステー
ジ１４（調整台２８）上に載置される第１マウント５２
およびＬＤ素子５０、第２マウント５６および波長変換
素子５４について図３を参照して説明する。

【００８９】第１マウント５２は凸形状をしており、そ
の凸部の頂面にＬＤ素子５０を実装（固着）すると共
に、側面が接着面（端面）５２Ｂとして用いられるもの
である。なお、端面５２ＢのＸ方向幅は６．５ｍｍであ
る。

【００９０】一方、第２マウント５６は略矩形状であり
その上面に波長変換素子５４を載置固定するものであ
り、第１マウント５２側の側面５６ＣにＺ軸方向に０．
５ｍｍ突出した接合用の凸部５６Ａが形成されたもので
ある。なお、この凸部５６Ａの先端面５６Ｂが接着面５
２Ｂと接合される接着面として用いられる。先端面５６
Ｂは、Ｘ方向幅が６．５ｍｍ、Ｙ軸方向幅（深さ）が
１．２ｍｍとされている。なお、波長変換素子５４も略
矩形状であり、その長手方向に沿って平面状の導波路が
形成されているものである。

【００９１】このように構成される光学製品組立装置１
０を用いて第１マウント５２上に固着されたＬＤ素子５
０と第２マウント５６上に固着される波長変換素子５４
を精度良く位置決めする製造工程について詳細に説明す
る。なお、説明の都合上、ステージの記載を省略してい
る。また、図面上のスケール比は、説明の都合上、実際
のスケール比と異なる。

【００９２】先ず、ＬＤ素子５０が固着された第１マウ
ント５２を固定ステージ１２上の図示しない段差部に押
し当て、挟持部材２４で挟持することによって固定ステ
ージ１２上の所定位置に位置決めする（図４（Ａ）参
照）。なお、ＬＤ素子５０は、第１マウント５２の凸部
において、Ｚ軸方向において調整ステージ１４から最も
遠い位置に固着されており、発光面が調整ステージ１４
側を向いている。

【００９３】次に、第２マウント５２を調整ステージ１
４上の図示しない段差部に押し当て、挟持部材３０で挟
持することによって所定位置に位置決めする（図３
（Ａ）参照）。なお、第２マウント５６のＺ軸方向固定
ステージ側先端には、後述する接合用の凸部５６Ａが配
置されている。

【００９４】続いて、調整ステージ１４を駆動して第２
マウント５６をθｘ方向およびθｙ方向に回転させて第
１マウント５２の端面（接着面）５２Ｂと第２マウント
５６の凸部５６Ａの先端面（接着面）５６Ｂを平行にし
た（以下、面合わせという場合がある）後、第１マウン
ト５２の端面と第２マウント５６の凸部５６Ａの先端面
を当接させて第１マウント５２に対する第２マウント５
６の原点位置を検出するものである（図４（Ｂ）参
照）。

【００９５】具体的には、ＣＣＤカメラ２２による映像
を図示しないモニターでオペレータが観察しながら、調
整ステージ１４を駆動して第２マウント５６の凸部５６
Ａが第１マウント５２の端面５２Ｂに当接するまで調整
台２８をＺ軸方向において固定ステージ側（以下、Ｚ１
方向という）に移動させる。第１マウント５２と第２マ
ウント５６の凸部５６Ａが当接することにより調整ステ
ージ２８の駆動を停止し、この調整台２８のＺ軸方向位
置を第２マウント５６の第１マウント５２に対する原点
位置として図示しない制御部に記憶させる。この原点位
置を基準として第２マウント５６を移動させることによ
って、第１マウント５２と第２マウント５６の間隔（ギ
ャップ）を精度良く形成するものである。

【００９６】続いて、調整ステージ１４を駆動して調整
台２８（第２マウント５６）をＺ軸方向において固定ス
テージ１２から離間させる方向（以下、Ｚ２方向とい
う）に５０μｍ移動させ、第１マウント５２と第２マウ
ント５６の間に５０μｍのギャップを精度良く形成す
る。本実施形態ではギャップ量を５０μｍとしたが、操
作性を考慮していかなる数値に設定しても良い。

【００９７】この状態で波長変換素子５４を第２マウン
ト５６上に載置する（図４（Ｄ）参照）。

【００９８】次に、押圧部材１８の先端を波長変換素子
５４上に降下し、コイルスプリング４２の弾性力によっ
て先端のボール４０を波長変換素子５４に押しつける
（図５（Ｅ）参照）。この結果、波長変換素子５４がコ
イルスプリング４２の弾性力によって第２マウント５６
に押しつけられる。この状態で、ＣＣＤカメラ２２の画
像に基づいて波長変換素子５４に外力を作用させる（例
えば、オペレータがピンで押圧する）ことによって第２
マウント上で波長変換素子５４をＸ方向に移動させてＬ
Ｄ素子５０と波長変換素子５４の光軸を一致させる。ま
た、波長変換素子５４をθｙ方向に回転させ、ＬＤ素子
５０と面合わせを行なう。すなわち、ＬＤ素子５０の発
光面（出射面）と波長変換素子５４の端面（入射面）を
平行にする。この際、押圧部材１８は回転自在なボール
４０を介して波長変換素子５４に当接しているため、波
長変換素子５４がθｙ方向に回転可能である。

【００９９】この際、波長変換素子５４を後述する３４
μｍよりもＬＤ素子５０に接近させておく。

【０１００】さらに、第２マウント５６上の波長変換素
子５４側面部分に紫外線硬化型の接着剤６０を滴下する
（図５（Ｆ）、図９（Ｆ）参照）。これによって、波長
変換素子５４と第２マウント５６の間に接着剤６０が浸
透する。

【０１０１】この後、調整ステージ１４が駆動されて第
２マウント５６（波長変換素子５４）をＺ１方向に３４
μｍ移動させ、第１マウント５２の端面５２Ｂと第２マ
ウント５６の凸部５６Ａの先端面５６Ｂのギャップが１
６μｍとなるまで接近させる（図６（Ｈ）、図９（Ｈ）
参照）。この際、波長変換素子５４は、第２マウント５
６と第１マウント５２が所定の間隔（１６μｍ）になる
前にＬＤ素子５０に当接する（図５（Ｇ）、図９（Ｇ）
参照）。この後、波長変換素子５４は、第２マウント５
６のＺ１方向への移動に伴って第２マウント上で相対的
に摺動することになる。この際、波長変換素子５４は押
圧部材１８の先端に設けられたコイルスプリング４２の
弾性力によってボール４０を介して第２マウント５６に
押圧されているため、波長変換素子５４が一定の姿勢の
まま（波長変換素子５４の端面とＬＤ素子５０の発光面
が平行のまま）第２マウント５６上を摺動することにな
る。

【０１０２】特に、波長変換素子５４と第２マウント５
６の間に接着剤６０が浸透して波長変換素子５４の摺動
抵抗が低減されているため、波長変換素子５４がＬＤ素
子５０に当接した直後に第２マウント５６上をスムーズ
に摺動して、ＬＤ素子５０に過剰な押圧力を作用させて
撓ませることやＬＤ素子５０を破損させることを確実に
防止できる。

【０１０３】また、固定ステージ１２上には、ＬＤ素子
５０の背面に当接して支持する支持部材２５が設けられ
ているため、波長変換素子５４の当接によってＬＤ素子
５０が撓むことを一層良好に防止できる。

【０１０４】続いて、紫外線照射部材２０を降下させ、
接着剤塗布部分に紫外線を照射する（図６（Ｉ）参
照）。この際、接着剤６０の硬化に伴なう収縮によって
第２マウント上で波長変換素子５４の姿勢が変化するお
それがあるが、押圧部材１８で波長変換素子５４を第２
マウント５６に対して押しつけているので、姿勢変化を
防止できる。また、波長変換素子５４をＬＤ素子５０に
当接させているので、接着剤６０の硬化の際に波長変換
素子５４が変位する可能性があるのはＬＤ素子５０から
離間する方向のみとなり、波長変換素子５４とＬＤ素子
５０との間隔にバラツキを生ずる可能性が低減される。

【０１０５】ただし、この状態のまま接着剤硬化工程を
完了すると、押圧部材１８（ボール４０）の下部に紫外
線が照射されないことになるので、途中から押圧部材１
８を波長変換素子５４から離間させてＺ２方向に退避さ
せる（図６（Ｉ）、二点鎖線位置→実線位置）ことによ
り、接着剤塗布位置に紫外線が万遍なく照射されるよう
にする。

【０１０６】なお、ボール４０を波長変換素子５４の幅
よりも小さく形成することによって、鉛直方向から紫外
線照射すれば、接着剤６０を効率的に硬化させることが
できる。

【０１０７】続いて、調整ステージ１４を駆動して調整
台２８（第２マウント５６）を４μｍだけＺ２方向に移
動させる（図６（Ｊ）、図１０（Ｊ）参照）。調整ステ
ージ１４には第２マウント５６のＺ方向の移動量を正確
に検出できるリニアセンサが設けられており、この検出
値に基づいて調整ステージ１４を駆動制御することによ
って精度良く移動させることができる。これは、ステッ
ピングモータなどを用いている場合には、バックラッシ
ュによって反対方向に移動の際に誤差が発生することを
防止するためである。なお、調整ステージ１４における
バックラッシュの影響を回避する方法として、第２マウ
ント５６を一旦、Ｚ２方向に４μｍ以上、例えば１０μ
ｍ移動させた後、再びＺ１方向に６μｍ移動させる方法
も考えられる。

【０１０８】このように第２マウント５６を精度良く４
μｍをＺ２方向に移動させることにより、ＬＤ素子５０
の発光面と波長変換素子５４の端面のギャップが４μｍ
となり、第１マウント５２の端面と第２マウント５６の
凸部５６Ａの先端面のギャップが２０μｍとなる。

【０１０９】ここで、ＬＤ素子５０と波長変換素子５４
とのギャップの最終目標値は２μｍであるが、実際に設
定するのは４μｍである。このようにギャップの最終目
標値と設定値にずれがあるのは、接着剤６２の収縮を考
慮するためである。すなわち、図１３（Ａ）、（Ｂ）に
示すように、ＬＤ素子５０と波長変換素子５４の間隔を
ｄ０に設定しても、第１マウント５２と第２マウント５
６のギャップに塗布された接着剤６２の収縮で設定され
た間隔ｄ０がｄ１に変化すると考えられるためである。
ここで、接着剤６２の体積収縮率をαとすると、接着剤
６２のＺ方向の最大収縮量がαＤ１と考えられる。した
がって、接着剤６２の体積収縮率（α）が１０％である
場合、第１マウント５２と第２マウント５６間に設定さ
れたギャップ（Ｄ１）が２０μｍであるため、２μｍ
（２０μｍ×０．１）がギャップ（Ｄ１）最大収縮量と
考えられる。そこで、４μｍ（２μｍ（ｄ０）＋２μｍ
（ｄ１））を確保すれば、接着剤６２の収縮があっても
２μｍ近傍に精度良くギャップを形成できるためであ
る。

【０１１０】この状態で、図示しない給電装置によりＬ
Ｄ素子発光素子５０を発光させ、調整ステージ１４を駆
動して第２マウント５６（波長変換素子５４）をＸ軸方
向、Ｙ軸方向に移動させる。この際、波長変換素子５４
からの出射光がコリメータレンズ３４を介してパワーメ
ータ３６に入射して、その出力値が検出される。この出
力値が図示しない制御部に入力されて調整ステージ１４
がフィードバック制御されることにより、出力値が最大
になる位置に第２マウント５６（波長変換素子５４）が
位置決めされる（図７（Ｋ）、図１０（Ｋ）参照）。

【０１１１】次に、オペレータが接着剤塗布機構２３
（図２参照）を駆動することによって、調整台７０がＺ
方向に移動してディスペンサ８２の真下にグラスファイ
バー７４を位置決めする。この後、移動台８０をＹ２方
向に下降させてディスペンサ８２をグラスファイバー７
４に接触させる。この状態で、ディスペンサ８２からグ
ラスファイバー７４に接着剤６２を塗布しつつ調整台７
０を駆動してグラスファイバー７４（支持台７２）をＸ
２方向に１０ｍｍ移動させる。この結果、グラスファイ
バー７４の長さ１０ｍｍの範囲に接着剤６２が塗布され
る。この長さ１０ｍｍは、第１マウント５２の端面５２
Ｂおよび第２マウント５６の先端面５６ＢのＸ方向幅
６．５ｍｍよりも３．５ｍｍ長くされている（図１４参
照）。これは、後述するようにグラスファイバー７４を
Ｘ方向に前後させた場合にも、マウントの端面に均一に
接着剤を浸透させるためである。

【０１１２】また、この際、ディスペンサ８２からグラ
スファイバー７４に塗布される接着剤６２の量は、第１
マウント５２の端面５２Ｂと第２マウント５６の先端面
５６Ｂとで設定される空隙の容積量よりも多い所定量と
される。これは、空隙に十分な量の接着剤６２を確実に
浸透させるためである。

【０１１３】なお、この接着剤６２は、光硬化型嫌気性
接着剤であり、粘度が高く（約８０００ｃｐ（２５
℃））、熱サイクルに強いものである。

【０１１４】続いて、調整台７０の駆動によって支持部
７２（グラスファイバー７４）をＸ１方向に移動させ
て、第１マウント５２の端面５２Ｂと第２マウント５６
の先端面５６ＢのＸ方向略中央にグラスファイバー７４
の接着剤塗布領域の中央が位置する（図１４参照）よう
に第１マウント５２の端面５２Ｂと第２マウント５６の
側面５６Ｃで構成するギャップ（空隙）内にグラスファ
イバー７４が位置決めされる（図８（Ｌ）破線部参
照）。さらに、調整台７０を駆動することによって支持
部７２（グラスファイバー７４）をＹ２方向及びＺ１方
向に微調整して、第１マウント５２の端面５２Ｂおよび
第２マウント５６の先端面５６Ｂの稜線に接触させる
（図８（Ｌ）実線部、図１１（Ｌ）参照）。

【０１１５】さらに、端面５２Ｂおよび先端面５６Ｂの
稜線にグラスファイバー７４を接触させた状態でグラス
ファイバー７４をＸ方向に前後動させ、グラスファイバ
ー７４から端面５２Ｂおよび先端面５６Ｂの稜線に接着
剤を転写させる。この結果、接着剤６２が端面５２Ｂお
よび先端面５６Ｂの稜線から端面５２Ｂと先端面５６Ｂ
上を広がり、端面５２Ｂと先端面５６Ｂ間のギャップに
重力および毛細管力によって浸透していく。また、グラ
スファイバー７４には、端面５２Ｂ及び先端面５６Ｂの
Ｘ方向幅の６．５ｍｍよりも長い１０ｍｍ範囲にわたっ
て接着剤６２を付着させているため、Ｘ方向に前後動さ
せても常に端面５２Ｂ及び先端面５６ＢのＸ方向全幅に
わたって接着剤６２が転写される。すなわち、端面５２
Ｂおよび先端面５６Ｂの全幅にわたって接着剤６２が空
隙に均等に浸透していく。

【０１１６】この状態で１分間待機することで、ギャッ
プを構成する第１マウント５２の端面５２Ｂと第２マウ
ント５６の先端面５６Ｂの全面および両者の空隙に接着
剤６２が浸透する（図８（Ｍ）、図１１（Ｍ）参照）。

【０１１７】この際、グラスファイバー７４から空隙に
供給される接着剤６２は、端面５２Ｂと先端面５６Ｂ間
の空隙の容積量よりも多いので、空隙に接着剤６２が完
全に浸透することができる。一方、空隙に浸透できない
過剰な接着剤６２は先端部５６Ａの上面５６Ｄ（接着溜
り）に広がる（はみ出し部６２Ａを形成する）（図８
（Ｍ）参照）。

【０１１８】この接着溜りに広がった接着剤６２（はみ
出し部６２Ａ）は、先端部５６Ａの上面５６Ｄに広がる
ため第１マウント５２の端面５２Ｂと接触することはな
い。すなわち、第１マウント５２と第２マウント５６が
過剰な接着剤６２によって意図せざる部分で接合させる
ことはない。

【０１１９】この状態で、１つの紫外線光源から分岐さ
れたファイバーで構成される一対の紫外線照射部材２０
を接着剤塗布部分の上下に同距離の位置決めして、端面
５２Ｂ（先端面５６Ｂ）と平行な方向に同パワーの紫外
線を同時に照射することによって、接着剤６２を迅速に
硬化させることができる（図８（Ｎ）参照）。このよう
にすることによって、接着剤６２に対して万遍なく紫外
線が照射されて接着剤表面（空気接触面）６２Ｂが素早
く硬化すると共に、ギャップ内部に浸透した接着剤６２
の内部が空気遮断状態とされるため硬化が促進される。
すなわち、光硬化型嫌気性の接着剤６２を迅速に硬化さ
せることができる。

【０１２０】また、端面５２Ｂ（先端面５６Ｂ）と平行
に紫外線を照射することによって、空隙内部まで確実に
照射することができる。したがって、接着剤６２の浸透
が不十分で接着剤表面（空気接触面）が空隙内部に位置
しても、紫外線を確実に照射して硬化時間を短縮するこ
とができる。

【０１２１】さらに、接着剤６２がはみ出し部６２Ａを
形成することによって、空気接触面（紫外線照射面）の
面積が増加して硬化が容易になる。

【０１２２】なお、もう一対の紫外線照射部材２０によ
ってＸ方向両側から照射することによって、紫外線が接
着剤６２に一層均等に照射されることになり、接着剤６
２の硬化が一層迅速になる。

【０１２３】さらに、紫外線照射後、１分間ほど放置す
ることによって、接着剤６２の硬化が十分に進行して接
着力として十分な強度となる。そこで、接合された光モ
ジュールを光学製品組立装置１０から取り外す。

【０１２４】このように第１マウント５２、第２マウン
ト５６が接合されることによってＬＤ素子５０および波
長変換素子５４を含めて一体化された光モジュールを９
０℃のエージング炉に１２時間入れておくことによっ
て、接着剤６０、６２を完全に硬化させることができ
る。ここでは、エージングの条件を９０℃で１２時間と
したが、接着剤の硬化性能、素子の温度耐性に基づいて
適宜変更可能である。また、接着剤の硬化促進の方法と
して光モジュールをＵＶ炉を通過させることも考えられ
る。

【０１２５】以上のようにして光モジュールを組み立て
る。

【０１２６】このように本実施形態に係る光モジュール
の組立方法では、接着剤６２を塗布した直径１２５μｍ
のグラスファイバ７４を第１マウント５２の端面５２Ｂ
と第２マウント５６Ｂの先端面５６Ｂの稜線に接触させ
ることによって、端面５２Ｂと先端面５６Ｂ間の空隙
（ギャップ）に接着剤６２を転写しているため、間隔２
０μｍで形成した空隙に接着剤６２が重力および毛細管
力によって確実に浸透する。

【０１２７】また、グラスファイバー７４を凸部５６Ａ
の稜線に接触させた状態でＸ方向に前後動させることに
よって、圧力によって空隙に確実に浸透させることがで
きる。

【０１２８】なお、接着剤６２の空隙に対する浸透時に
接着剤の温度を一定にするように調整することによっ
て、一層接着剤６２の浸透を確実にすることができる。
例えば、接着剤６２が空隙に浸透する際に温度低下する
と、粘度の増加によって下部に行くに従って浸透度が低
下して空隙下部に良好に浸透しなくなるおそれがあるか
らである。したがって、接着剤６２自体のみならず、第
１マウント５２、第２マウント５６やグラスファイバ７
４等、光学部品組立装置１０まで温度調整しておくこと
が望ましい。

【０１２９】特に、グラスファイバ７４の接着剤塗布領
域（１０ｍｍ）のセンターを端面５２Ｂと先端面５６Ｂ
のＸ方向幅（６．５ｍｍ）の中心位置に位置決めして端
面５２Ｂと先端面５６Ｂの稜線に接触させているため、
端面５２Ｂと先端面５６Ｂの全幅にわたって均等に接着
剤６２が浸透する。特に、端面５２Ｂおよび先端面５６
ＢのＸ方向幅（６．５ｍｍ）よりもグラスファイバ７４
の接着剤塗布領域（１０ｍｍ）を大きくしているため、
空隙に接着剤６２を浸透させるためにグラスファイバ７
４をＸ方向に前後動させても、グラスファイバ７４の接
着剤塗布領域が常時端面５２Ｂと先端面５６ＢのＸ方向
幅の全域に接触し、端面５２Ｂと先端面５６Ｂの全域に
均等に接着剤を浸透させることができる。

【０１３０】また、グラスファイバ７４に対してディス
ペンサ８２で接着剤６２を塗布する構成としたため、デ
ィスペンサ８２からの供給量によって空隙に対する接着
剤６２の供給量（浸透量）を制御することができる。ま
た、この供給量は、端面５２Ｂと先端面５６Ｂとで構成
される空隙の容積によりも過剰に構成することによっ
て、十分な量の接着剤６２を空隙に浸透させることがで
きる。ところで、この接着剤量の要求精度によってはグ
ラスファイバー７４に手作業で接着剤６２を塗布しても
良い。この場合には、ディスペンサ８２が不要となると
いうメリットがある。

【０１３１】なお、過剰な量の接着剤６２は、第２マウ
ント５６の先端部５６Ａの上面５６Ｄに付着するが、こ
の上面５６Ｄは先端面５６Ｂに対してＺ２方向に引っ込
んでいるため、過剰な接着剤６２が凸部５６Ａの上面５
６Ｄに保持されても、第１マウント５２の他の部分と接
着することを回避できる。本実施形態では、第２マウン
トに接着溜りを凸部５６Ａ（上面５６Ｄ）によって形成
したが、形状はこれに限定するものでない。また、接着
溜りを第１マウント５２に形成しても良いし。双方に形
成しても良い。

【０１３２】さらに、空隙に良好に浸透した光硬化型嫌
気性の接着剤６２に対して、一対の紫外線照射部材２０
で接着剤表面（空気接触面）を万遍なく照射することに
よって表面を迅速に硬化させると共に、これによって接
着剤内部を空気（酸素）遮断状態として硬化を促進させ
る。この結果、空隙に浸透した接着剤６２が全体として
迅速に硬化することになる。

【０１３３】また、第２マウント５６の凸部５６Ａの上
面５６Ｄに過剰な接着剤６２が広がってはみ出し部６２
Ａを形成することによって、接着剤６２の上部の空気接
触面積が増大して紫外線を照射しやすくなリ、接着剤６
２を迅速に硬化させることができる。このように簡単な
方法でギャップに接着剤６２を確実に浸透させると共
に、迅速に硬化させることができる。

【０１３４】さらに、一対の紫外線照射部材２０によっ
てＹ方向両側から端面５２Ｂ（先端面５６Ｂ）に平行に
紫外線を照射することによって、接着剤６２の浸透状態
が不完全で空気接触面が空隙内部に位置するものに対し
ても紫外線を確実に照射でき、接着剤６２の空気接触面
全体を確実に硬化させて硬化時間を短縮させることがで
きる。

【０１３５】ところで、一対の紫外線照射部材２０は、
空隙に浸透した接着剤６２の厚さが最も薄い方向（Ｙ方
向）から紫外線を照射しているため、接着剤表面（空気
接触面）全体を照射できる。これは、紫外線照射方向の
接着剤６２の厚みが薄いため、Ｙ方向と略平行な空気接
触面に対しても散乱光によって確実に照射することがで
きるためである。

【０１３６】なお、このように第１マウント５２と第２
マウント５６の狭小な２０μｍのギャップに確実に接着
剤６２を浸透させると共に硬化できることによって、Ｌ
Ｄ素子５０と波長変換素子５４を高効率に結合させた光
モジュールを組み立てることができる。

【０１３７】ところで、本実施形態の接着剤６２は嫌気
性であるため、空隙に浸透させる場合には酸素（空気）
雰囲気で行ない、空隙に浸透した接着剤を硬化させる場
合には窒素雰囲気で行なうことも考えられる。このよう
にすることによって、空隙への浸透時には接着剤６２を
空気に接触させることによって接着剤６２の硬化を抑制
して空隙への確実な浸透を図り、硬化時には窒素雰囲気
にすることによって接着剤６２の一層迅速な硬化を図る
ことができる。

【０１３８】また、接着剤６２を光硬化型プライマー硬
化性とすることもできる。この場合には、予め端面５２
Ｂと先端面５６Ｂにプライマーを塗布した後、２０μｍ
の空隙を設定し、本実施形態の方法によって接着剤６２
を浸透させる。この結果、接着剤６２が空隙に確実に浸
透すると共に、空隙に浸透した接着剤６２、特に光が減
衰して届かない接着剤内部がプライマーとの反応によっ
て確実に硬化する。

【０１３９】ところで、本実施形態に適用した接着剤６
２（粘度８０００ｃｐ（２５℃））を使用する場合に
は、空隙（先端面５６Ｂ）のＹ方向長さＬが２ｍｍ以下
であることが望ましい。これ以上深くなると、空隙の間
隔と接着剤粘度に対して空隙の深さが深すぎて空隙下部
まで十分に浸透できないためである。２０μｍの空隙に
対して１分間以内に接着剤６４を浸透させるには、２ｍ
ｍ以下であることが試験的に確認された。

【０１４０】また、グラスファイバー７４の直径は、
０．３ｍｍ以下であれば本実施形態に限定されるもので
はない。これは、空隙の間隔が非常に小さい（３０μｍ
未満）ため、細線の径が０．３ｍｍを超えると、細線か
ら前記間隔内に良好に転写しなくなってしまうためであ
る。

【０１４１】ここで、本実施形態の他の例を示す。

【０１４２】この例では、紫外線が空隙に浸透した接着
剤６２を良好に照射するように、第２マウント５６の凸
部５６Ａを透明に形成する構成も考えられる。すなわ
ち、図１２に示すように、第２マウント５６の凸部５６
Ａのみを透明なサファイアで形成したものを使用するこ
とが考えられる。この場合には、ステンレスの第２マウ
ント本体５６Ｅにサファイア製の凸部５６Ａを一定荷重
で押しつけ、低粘度のＵＶ硬化型接着剤を第２マウント
本体５６Ｂと凸部５６Ａの間に浸透させて紫外線照射す
ることにより第２マウント５６として一体化し、エージ
ング炉で完全に硬化して形成する。

【０１４３】この第２マウント５６を用いた光モジュー
ルの組立方法について説明する。

【０１４４】この場合、図７（Ｋ）の工程までは、上記
実施形態と同様である。なお、この組立方法では、第１
マウント５２と第２マウント５６との間に浸透させる接
着剤６２に、粘度が低く浸透性の高いものを選択でき
る。具体的には、粘度が５００ｃｐ程度で熱サイクルに
対しても、アウトガスに対しても良好なエポキシ系のＵ
Ｖ光硬化樹脂を選択した。この接着剤６２を端面５２Ｂ
と先端面５６Ｂの空隙に滴下するだけで、第１マウント
５２と第２マウント５６間の空隙に自然に浸透する。

【０１４５】先端部５６Ａを介して紫外線が接着剤６２
を照射可能であるため、接着剤６２が嫌気性でなくても
紫外線照射のみで確実に硬化させることができる。特
に、凸部５６ＡのＺ方向長さは５００μｍあり、ギャッ
プの２０μｍに対して十分な大きさがあり、紫外線が内
部まで届くことになる。

【０１４６】同様な思想として、第２マウント５６全体
を透明の材料（例えば、ＢＫ７）の形成することも考え
られる。この場合には、先端部自体が不要となる。

【０１４７】なお、本実施形態では、第１マウント５２
の形状が凸形状であったが、これに限定されるものでは
ない。例えば、図１５（Ａ）に示すように、側面の一部
が平面とされている略円柱状のマウント５２であっても
良いし、図１５（Ｃ）に示すように、矩形状のマウント
５２であっても良い。

【０１４８】また、光学製品組立装置１０を用いて第２
マウント５６上で押えつけて摺動できるものであれば、
導波路部材に限定されるものではない。例えば、光ファ
イバー８６（図１５（Ａ）、（Ｂ）参照）やセルフォッ
クレンズ８８（図１５（Ｃ）参照）を第２マウント上に
配置するものであっても良い。さらに、図１５（Ｃ）に
示すように、先球光ファイバ９０や非球面レンズ９２で
も良い。また、図１５（Ｄ）に示すように、第１マウン
ト５２上にＬＤ素子アレイ９４を載置し、第２マウント
５６上に光ファイバアレイ９６を載置する構成でも良
い。

【０１４９】さらに、波長変換素子５４をＬＤ素子５０
に対して面合わせする際に、波長変換素子５４に外力を
作用する手段は、本実施形態のようにピンに限らず、他
の作業治具によっても良い。

【０１５０】また、押圧部材１８の押圧力（弾性力）
は、波長変換素子５４上のＹ軸上に設けたコイルスプリ
ング４２によって付与しているが、Ｙ軸上からオフセッ
トされていても良いし、エアシリンダー等の他の手段に
よって付与しても良い。また、押圧部材１８が波長変換
素子５４を押圧可能にセットするのは、自動・手動いず
れでも良い。

【０１５１】また、接着剤６２の体積収縮率は特に限定
するものでないが、ギャップのバラツキを抑制する観点
から小さい方が好ましい。また、接着剤６２は、光硬化
性樹脂を用いたが、これに限定するものではない。すな
わち、嫌気性、熱硬化性、プライマー付与、またこれら
の複合接着剤など特に限定するものではない。

【０１５２】ところで、本発明の光学製品の組立方法
は、接着剤が光硬化型嫌気性接着剤であることを特徴と
する。

【０１５３】また、本発明の光学製品の組立方法は、接
着剤が塗布された細線を第１保持部材と第２保持部材の
少なくとも一方の接着面の稜線に接触させる第３工程前
にプライマーが接着面に塗布されており、第３工程にお
いて当該接着面に浸透する接着剤が光硬化型プライマー
硬化性接着剤であることを特徴とする。

【０１５４】さらに、本発明の光学製品の組立方法にお
いて 少なくとも一方の保持部材には、接着面に連続す
る部分に過剰な接着剤を保持する接着溜りが形成されて
いることを特徴とする。

【０１５５】さらにまた、本発明の光学製品の組立方法
において、細線の接着剤付着領域の長さが、接着面の稜
線方向長さよりも長いことを特徴とする。

【０１５６】また、本発明の光学製品の組立方法は、第
３工程において、前記接着剤を一定温度に調整すること
を特徴とする。

【０１５７】さらに、本発明の光学製品の組立方法は、
接着剤を細線に塗布する第２工程において、空隙の容積
以上の設定値に接着剤を計量して細線に塗布することを
特徴とする。

【０１５８】さらにまた、本発明の光学製品の組立方法
において、接着剤硬化用の光は、接着面に沿って照射さ
れることを特徴とする。

【０１５９】また、本発明の光学製品の組立方法におい
て、接着剤硬化用の光は、接着剤の厚みが小さくなる方
向から照射されることを特徴とする。

【０１６０】さらに、本発明の光学製品の組立方法にお
いて、保持部材の接着面間の空隙の外側に接着剤のはみ
出し部を形成することを特徴とする。

【０１６１】さらにまた、本発明の光学製品の組立方法
は、少なくとも接着面を含む部分を光透過性に形成した
少なくとも一方の保持部材を用いて光学製品を組み立て
たことを特徴とする。

【０１６２】また、本発明の光学製品の組立方法は、第
１光学素子が基本波を発生する発光素子であり、第２光
学素子が基本波が入射する光導波路を有する光学素子で
あることを特徴とする。

【０１６３】さらに、本発明の保持部材は、光学素子が
固着された保持部材同士を接合することによって光学素
子同士が光結合される光学製品の組立方法に用いられる
保持部材であって、保持部材同士の接合時に接着剤が塗
布される接着面と、接着面に連続する部分に形成され過
剰な接着剤が保持される接着溜りと、を備えることを特
徴とする。

【０１６４】さらにまた、本発明の保持部材は、少なく
とも接着面を含む部分を光透過性とすることを特徴とす
る。

【０１６５】また、本発明の光学製品組立装置は、保持
部材の接着面間の空隙に光硬化性接着剤を浸透させた場
合に、少なくとも対向する２方向から当該接着剤に光を
照射する照射手段を備えることを特徴とする。

【０１６６】さらに、本発明の光学製品組立装置におい
て、照射手段は、接着面に平行に照射することを特徴と
する。

【０１６７】さらにまた、本発明の光学製品組立装置に
おいて、第１光学素子が基本波を発生する発光素子であ
り、第２光学素子が基本波が入射する光導波路を有する
光学素子であることを特徴とする。

【０１６８】

【発明の効果】本発明によれば、光学素子同士を精度良
く位置決め固定して光学製品を組み立てる場合に、双方
の光学素子を保持する保持部材同士の狭いギャップに接
着剤を確実に浸透させると共に迅速に硬化させることが
できる。この結果、高い効率で光結合した光学製品を高
い歩留まりで組み立てることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る光学製品組立装置の
概略説明図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る光学製品組立装置の
概略斜視図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る光学製品の構成斜視
図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の一実施形態に係る
光学製品の組立工程を示す側面図である。

【図５】（Ｅ）〜（Ｇ）は、本発明の一実施形態に係る
光学製品の組立工程を示す側面図である。

【図６】（Ｈ）〜（Ｊ）は、本発明の一実施形態に係る
光学製品の組立工程を示す側面図である。

【図７】（Ｋ）は、本発明の一実施形態に係る光学製品
の組立工程を示す側面図である。

【図８】（Ｌ）〜（Ｎ）は、本発明の一実施形態に係る
光学製品の組立工程を示す側面図である。

【図９】（Ｆ）〜（Ｈ）は、本発明の一実施形態に係る
光学製品の組立工程を示す平面図である。

【図１０】（Ｊ）、（Ｋ）は、本発明の一実施形態に係
る光学製品の組立工程を示す平面図である。

【図１１】（Ｌ）、（Ｍ）は、本発明の一実施形態に係
る光学製品の組立工程を示す平面図である。

【図１２】組立工程において紫外線照射時における接着
剤の状態を示す光学製品の側面拡大図である。

【図１３】（Ａ）は設定時のギャップ状態説明図であ
り、（Ｂ）は接着剤硬化後のギャップ状態説明図であ
る。

【図１４】グラスファイバの接着剤塗布領域と第２マウ
ントの先端部のＸ方向幅との関係を示す斜視図である。

【図１５】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の他の実施例を示
したものである。

【符号の説明】

１０…光学製品組立装置 １４…調整ステージ（調整手段） ２０…紫外線照射部材（照射手段） ２３…接着剤塗布機構（接着剤塗布手段） ５０…ＬＤ素子素子（第１光学素子） ５２…第１マウント（第１保持部材） ５４…波長変換素子（第２光学素子） ５６…第２マウント（第２保持部材）

フロントページの続き (72)発明者 加藤 隆之 神奈川県足柄上郡開成町宮台798番地 富 士写真フイルム株式会社内 Ｆターム(参考） 2H037 AA04 BA02 BA31 DA06 DA17 DA22 2H043 AB07 AB35 AD01 AD10 AE02 2K002 AB12 DA06 EA22 EA24 HA20 5F073 AB23 EA29 FA30

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１光学素子が固定された第１保持部材
   と前記第１光学素子の出射光が入射される第２光学素子
   が固定された第２保持部材とを接合することによって第
   １光学素子と第２光学素子が直接結合される光学製品の
   組立方法において、 前記第１保持部材の接着面と、前記第１保持部材の接着
   面と平行に配置された前記第２保持部材の接着面の間隔
   を３０μｍ未満とする第１工程と、 接着剤を細線に塗布する第２工程と、 前記接着剤が塗布された細線を第１保持部材と第２保持
   部材の少なくとも一方の前記接着面の稜線に接触させる
   第３工程と、 を備えることを特徴とする光学製品の組立方法。
2. 【請求項２】 第１光学素子が固定された第１保持部材
   と前記第１光学素子の出射光が入射される第２光学素子
   が固定された第２保持部材とを接合することによって第
   １光学素子と第２光学素子が直接結合される光学製品の
   組立方法において、 前記第１保持部材の接着面と、前記第１保持部材の接着
   面と平行に配置された前記第２保持部材の接着面の間隔
   を３０μｍ未満とする第１工程と、 前記接着面間の空隙に光硬化型嫌気性接着剤を浸透させ
   る第２工程と、 前記浸透した前記接着剤のうち、空気に接触している表
   面部分に周囲から光を照射して当該接着剤を硬化させる
   第３工程と、 を備えることを特徴とする光学製品の組立方法。
3. 【請求項３】 第１光学素子が固定された第１保持部材
   と前記第１光学素子の出射光が入射される第２光学素子
   が固定された第２保持部材とを接合することによって第
   １光学素子と第２光学素子が直接結合される光学製品の
   組立方法において、 前記第１保持部材の接着面と、前記第１保持部材の接着
   面と平行に配置された前記第２保持部材の接着面の間隔
   を３０μｍ未満とする第１工程と、 前記接着面間の空隙に空気雰囲気下で光硬化型嫌気性接
   着剤を浸透させる第２工程と、 前記空隙に浸透させた接着剤を窒素雰囲気下で硬化させ
   る第３工程と、 を備えることを特徴とする光学製品の組立方法。
4. 【請求項４】 第１光学素子が固定された第１保持部材
   と前記第１光学素子の出射光が入射される第２光学素子
   が固定された第２保持部材とを接合することによって第
   １光学素子と第２光学素子を光結合する光学製品組立装
   置において、 前記第１保持部材の接着面と前記第２保持部材の接着面
   を所定の間隔に位置決めする調整手段と、 前記調整手段によって所定間隔とされた前記第１保持部
   材の接着面と前記第２保持部材の接着面の少なくとも一
   方の稜線に、接着剤が塗布された細線を接触させる接着
   剤塗布手段と、 を備えることを特徴とする光学製品組立装置。
5. 【請求項５】 第１光学素子が固定された第１保持部材
   と前記第１光学素子の出射光が入射される第２光学素子
   が固定された第２保持部材とを接合することによって第
   １光学素子と第２光学素子を光結合する光学製品組立装
   置において、 前記第１保持部材の接着面と前記第２保持部材の接着面
   を所定の間隔に位置決めする調整手段と、 前記調整手段によって所定間隔とされた前記第１保持部
   材の接着面と前記第２保持部材の接着面に塗布された接
   着剤を硬化させる接着剤硬化手段と、 を備えることを特徴とする光学製品組立装置。