JP2004340697A - コリメートレンズユニットの組立検査方法とその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】コリメートレンズとレンホルダとの接着前に複数の検査を行ない対処できるようにする。
【解決手段】レンズホルダ１０２にコリメートレンズ１０１を装着した仮組立状態を保ち、コリメートレンズ１０１に平行光線束１０６を照射した反射光１０６ａの焦点１０６ａ１を受光面１０５ａに得てその位置からコリメートレンズ１０１の傾きを計測し、併せ、コリメートレンズ１０１を透過した光線束１０６ｂにつき分岐した一方の光線束１０６ｃの焦点１０６ｃ１を受光面１０８ａに得てその位置からコリメートレンズ１０１の位置ずれを検査し、分岐した他方の光線束１０６ｄの像１０６ｄ１を受光面１１１ａに得て、像１０６ｄ１からコリメートレンズ１０１の付着物の有無を判定することにより、上記の目的を達成する。
【選択図】 図１
【解決手段】レンズホルダ１０２にコリメートレンズ１０１を装着した仮組立状態を保ち、コリメートレンズ１０１に平行光線束１０６を照射した反射光１０６ａの焦点１０６ａ１を受光面１０５ａに得てその位置からコリメートレンズ１０１の傾きを計測し、併せ、コリメートレンズ１０１を透過した光線束１０６ｂにつき分岐した一方の光線束１０６ｃの焦点１０６ｃ１を受光面１０８ａに得てその位置からコリメートレンズ１０１の位置ずれを検査し、分岐した他方の光線束１０６ｄの像１０６ｄ１を受光面１１１ａに得て、像１０６ｄ１からコリメートレンズ１０１の付着物の有無を判定することにより、上記の目的を達成する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コリメートレンズユニットの組立検査方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図２に示すようにコリメートレンズ３０１はレンズホルダ３０２に予め精度よく装着し組立てたものを光学機器に用いることが一般に行なわれている。
【０００３】
このような精度よい組立を実現するのに従来、図２に示すように、まず、レンズホルダ３０２をクランプ具３０３により保持し、この保持したレンズホルダ３０２にコリメートレンズ３０１を装着してレンズ押え３０４により押圧する。これによりコリメートレンズ３０１とレンズホルダ３０２は所定の位置関係となり精度よい仮組立状態に保たれる。そこで、クランプ具３０３に対して厳密に角度調節された傾き検査器３０５からコリメートレンズ３０１に測定用の平行光線束３０６が照射される。
【０００４】
傾き検査器３０５は前記照射した平行光線束３０６のコリメートレンズ３０１からの反射光３６ａにつき図２に示す受光面に焦点を得、この焦点の位置がモニタ画面３０７に輝点として表示される。この表示される輝点がモニタ画面３０７に描かれている判定枠３０７ａ内にあれば傾き無しと判定する。この傾き無しの判定があって始めて、前記仮組立状態にあるコリメートレンズ３０１とレンズホルダ３０２との間に接着剤を塗布して接着し本装着状態にする。その後、接着剤が硬化してからレンズホルダ３０２をコリメートレンズ３０１とともにクランプ具３０３から取り外す。
【０００５】
最後に、取り外したコリメートレンズ３０１を形状測定器に掛けてレンズホルダ３０２上の位置検査を行ない、次いで、表面観察器に掛けて付着物の有無につき検査を行ない、いずれにおいても問題がないもののみ、使用に供される。位置ずれがあるものは解体して装着し直し、付着物のあるものは清掃して、再度検査器に投入し問題を解消してから使用に供される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のような組立方法では、傾きなしとして接着し本組立状態にしたコリメートレンズであっても、なお、位置ズレや付着物による欠陥のあるものが混在し、それらをさらに個別の検査装置にて検査する必要があるので、検査に手間を要する。また、位置ズレの欠陥がある場合は一旦接着したものを解体して対処する必要があるので歩留まりの低下に繋がる。また、解体には手間が掛かる上、解体作業時にコリメートレンズ３０１やレンズホルダ３０２に傷を付けたり破損させたりして部品の歩留まりも低下する。これらのことは製品コスト上昇の原因になる。
【０００７】
本発明の目的は、コリメートレンズとレンズホルダとの接着前に複数の検査を行ない対処できる、コリメートレンズユニットの組立検査方法とその装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のコリメートレンズユニットの組立検査方法は、保持したレンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つ工程と、この仮組立状態のコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光につき第１観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測する工程と、コリメートレンズを透過した光線束につき第２観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの位置を計測する工程と、を備えたことを１つの特徴としている。
【０００９】
このような構成では、レンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保っておいて、第１観測器から平行光線束をコリメートレンズに照射したときの、コリメートレンズからの反射光につき第１観測器の受光面に得た焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測するのに併せ、コリメートレンズを透過した光線束につき第２観測器の受光面に得た焦点位置からコリメートレンズの位置を計測することができ、２つの観測器を同時に用いるだけで手間なく得られる、従来よりも多い検査結果からコリメートレンズをレンズホルダに接着して本組立状態とし、接着後の必要検査を少なくできる。特に、接着後の検査は付着物の有無だけであるので、洗浄だけで対応でき接着を解除するような手間で損傷をもたらせ易い作業は不要である。従って、歩留まりの向上と製品コストの低減が図れる。
【００１０】
このような方法は、コリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つレンズ保持手段と、このレンズ保持手段によって仮組立状態に保持されるコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光の焦点を得てその焦点位置から前記コリメートレンズの傾きを計測する第１観測器と、前記コリメートレンズを透過した光線束の焦点を得てその焦点位置から前記コリメートレンズの位置を計測する第２観測器と、を備えたことを特徴とするコリメートレンズユニットの組立検査装置によって達成することができる。
【００１１】
本発明のコリメートレンズユニットの組立検査方法は、また、保持したレンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つ工程と、この仮組立状態のコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光につき第１観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測する工程と、コリメートレンズを透過した光線束につき第３観測器の受光面に光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズの付着物の有無を判定する工程と、を備えたことを別の特徴としている。
【００１２】
このような構成では、レンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保っておいて、第１観測器からコリメートレンズに照射したときの、コリメートレンズからの反射光につき第１観測器の受光面に得た焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測するのに併せ、コリメートレンズを透過した光線束につき第３観測器の受光面に得た光線束像からコリメートレンズの付着部の有無を判定することができ、２つの観測器を同時に用いるだけで手間なく得られる、従来よりも多い検査結果からコリメートレンズをレンズホルダに接着して本組立状態とし、接着後の必要検査を少なくできる。従って、歩留まりの向上と製品コストの低減が図れる。
【００１３】
このような方法は、コリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つレンズ保持手段と、このレンズ保持手段によって仮組立状態に保持されるコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光の焦点を得てその焦点位置から前記コリメートレンズの傾きを計測する第１観測器と、前記コリメートレンズを透過した光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズの付着物の有無を判定する第３観測器と、を備えたことを特徴とするコリメートレンズユニットの組立検査装置によって達成できる。
【００１４】
本発明のコリメートレンズユニットの組立検査方法は、また、保持したレンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つ工程と、この仮組立状態のコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光につき第１観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測する工程と、コリメートレンズを透過した光線束につき２光線束に分岐させる工程と、分岐された一方の光線束につき第２観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの位置を計測する工程と、分岐された他方の光線束につき第３観測器の受光面に光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズの付着物の有無を判定する工程と、を備えたことを他の特徴としている。
【００１５】
このような構成では、レンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保っておいて、第１観測器からコリメートレンズに照射したときの、コリメートレンズからの反射光につき第１観測器の受光面に得た焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測するのに併せ、コリメートレンズを透過した光線束を分岐させて、分岐した一方の光線束につき第２観測器の受光面に得た焦点位置からコリメートレンズの位置を計測し、かつ、分岐された他方の光線束につき第３観測器の受光面に光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズの付着物の有無を判定することができる。このように、従来必要としていたコリメートレンズの傾き、位置、付着物の有無の全てにつき、３つの観測器を同時に用いて手間なく検査することができ、これらの検査結果からコリメートレンズをレンズホルダに接着して本組立状態とすることにより、コリメートレンズ組立部品を歩留まりよく高品質に得られ、従来行なっていた検査や対応措置が不要であって、製品コストがより低減する。
【００１６】
このような方法は、コリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つレンズ保持手段と、このレンズ保持手段によって仮組立状態に保持されるコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光の焦点を得てその焦点位置から前記コリメートレンズの傾きを計測する第１観測器と、前記コリメートレンズを透過した光線束につき２光線束に分岐させる分岐手段と、この分岐手段によって分岐された一方の光線束の焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの位置を計測する第２観測器と、前記分岐された他方の光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズの付着物の有無を判定する第３観測器と、を備えたことを特徴とするコリメートレンズユニットの組立検査装置によって達成できる。
【００１７】
以上のような各場合のコリメートレンズユニットの組立検査方法を用いて、コリメートレンズの位置、傾きを調整し、コリメートレンズをレンズホルダに接着して本組立状態とするコリメートレンズユニットの製造方法が実現する。
【００１８】
このような組立検査方法によって、検査数に見合って歩留まりと製品の品質を高め、製品コストを低減することができる。
【００１９】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面によって明らかになる。本発明の各特徴は、それ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して採用することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るコリメートレンズユニットの組立検査方法とその装置、および前記方法を用いて得られるコリメートレンズユニットの製造方法について図１を参照しながら詳細に説明する。以下の説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載事項を限定するものではない。
【００２１】
本実施の形態に係るコリメートレンズユニットの組立検査方法とその装置は、図１に示すように第１観測器１０５、第２観測器１０８、第３観測器１１１を用いて、コリメートレンズ１０１のレンズホルダ１０２上の傾きおよび位置と、付着物の有無とを、コリメートレンズ１０１をレンズホルダ１０２に接着しない仮組立状態にて検査できるようにした場合の１例である。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、第２観測器１０８および第３観測器１１１による検査の一方を省略しても、従来の組立検査に比し歩留まり、品質、製品コストの面で優れたものとなる。
【００２２】
本実施の形態に係るコリメートレンズユニットの組立検査方法は、図１に示すような検査装置を用いて行ない、保持したレンズホルダ１０２にコリメートレンズ１０１を装着して押圧し仮組立状態を保つ工程と、この仮組立状態のコリメートレンズ１０１に平行光線束１０６を照射してその反射光１０６ａにつき第１観測器１０５の受光面１０５ａに焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズ１０１の傾きを計測する工程と、コリメートレンズ１０１を透過した光線束１０６ｂにつき２つの光線束１０６ｃ、１０６ｄに分岐させる工程と、分岐された一方の光線束１０６ｃにつき第２観測器１０８の受光面１０８ａに焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズ１０１の位置を計測する工程と、分岐された他方の光線束１０６ｄにつき第３観測器１１１の受光面１１１ａに平行光線束の像を得て、この像から前記コリメートレンズ１０１の付着物の有無を判定する工程と、を備えて、コリメートレンズ１０１のレンズホルダ１０２上での傾きと位置、および付着物の有無を検査できるようにしている。
【００２３】
このように、レンズホルダ１０２にコリメートレンズ１０１を装着して押圧し仮組立状態を保っておいて、例えば第１観測器１０５から平行光線束１０６をコリメートレンズ１０１に照射したときの、コリメートレンズ１０１からの反射光１０６ａにつき第１観測器１０５の受光面１０５ａに得た焦点位置からコリメートレンズ１０１の傾きを計測するのに、これに併せ、コリメートレンズ１０１を透過した光線束１０６ｂを分岐させて他の２つの同時検査に供することができる。他の２つの検査は分岐した一方の光線束１０６ｃにつき第２観測器１０８の受光面１０８ａに焦点を得て、その焦点の位置からコリメートレンズ１０１の位置を計測する。同時に、分岐された他方の光線束１０６ｄにつき第３観測器１１１の受光面１１１ａに光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズ１０１の付着物の有無を判定する。
【００２４】
したがって、従来必要としていたコリメートレンズ１０１の傾き、位置、付着物の有無の全てにつき、３つの観測器１０５、１０８、１１１を同時に用いて手間なく検査することができる。これらの検査結果からコリメートレンズ１０１をレンズホルダ１０２に接着して本組立状態とすることにより、コリメートレンズ組立部品を歩留まりよく高品質に得られるし、従来行なっていた検査や対応措置が不要であって、製品コストが大幅に低減する。
【００２５】
このような方法を達成する装置としては、図１に示すようにレンズホルダ１０２を保持し、この保持したレンズホルダ１０２にコリメートレンズ１０１を装着して押圧し仮組立状態を保つレンズ保持手段１２１と、このレンズ保持手段１２１によって仮組立状態に保持されるコリメートレンズ１０１に平行光線束１０６を照射してその反射光１０６ａの焦点を受光面１０５ａに得てその焦点位置から前記コリメートレンズ１０１の傾きを計測する第１観測器１０５と、前記コリメートレンズ１０１を透過した光線束１０６ｂにつき２つの光線束１０６ｃ、１０６ｄに分岐させる分岐手段１１０と、この分岐手段１１０によって分岐された一方の光線束１０６ｃの焦点を受光面１０８ａに得てその焦点位置からコリメートレンズ１０１の位置を計測する第２観測器１０８と、前記分岐された他方の光線束１０６ｄの光線束像を受光面１１１ａに得て、この光束線像から前記コリメートレンズ１０１の付着物の有無を判定する第３観測器１１１と、を備えたもので足りる。
【００２６】
ここで、レンズホルダ１０２は例えば、上方および背部に開放したレンズ保持凹部１０２ａを有し、このレンズ保持凹部１０２ａにコリメートレンズ１０１を嵌め合せて沿わせることによりコリメートレンズ１０１を位置決めできるようにしている。しかし、製作誤差や組み合わせ誤差によってレンズホルダ１０２に対し、コリメートレンズ１０１に傾きや位置ズレが生じ、そのまま接着し本組立状態にすると不良品になる。また、コリメートレンズ１０１に付着物があっても不良品となる。これを、上記のように接着前に検査して発見し対処できるようにしている。
【００２７】
レンズ保持手段１２１は、例えば、レンズホルダ１０２の一端を嵌め合わせて第１観測器１０５の光軸と平行なＸ方向、これに直角なＹおよびＺの方向に位置決めする位置決め具１０３ａと、この位置決め具１０３ａとの間でレンズホルダ１０２を前記位置決め状態にクランプするクランパ１０３と、レンズホルダ１０２に嵌め合わせて仮組立状態としてコリメートレンズ１０１をレンズ保持凹部１０２ａの前方側に押圧して前記仮組立状態を保持するレンズ押え１０４とで構成している。
【００２８】
しかし、レンズホルダ１０２のコリメートレンズ１０１に対する位置決め構造、レンズ保持手段１２１によるレンズホルダ１０２、コリメートレンズ１０１に対する仮組立状態の保持構造の具体例はどのように設計されてもよい。
【００２９】
第１観測器１０５はレンズ保持手段１２１に対して厳密に位置および角度を調節されている。これにより、レンズ保持手段１２１により仮組立状態に保持したレンズホルダ１０２上のコリメートレンズ１０１に傾きがなければ、受光面１０５ａの検出座標Ｏ１上の所定位置、例えば原点に反射光１０６ａの焦点１０６ａ１が得られるようにする。第１観測器１０５はこのような受光面１０５ａでの焦点１０６ａ１の位置を判定するのにモニタ１０７が接続され、モニタ１０７の画面の判定枠１０７ａ内に焦点１０６ａ１があることによって傾きが許容範囲内にあると判定できるようにしている。もっとも、モニタ１０７の内部機能によって自動判定し、その結果を画面に表示したり音声で告知したりすることができる。
【００３０】
第２観測器１０８、第３観測器１１１は、コリメートレンズ１０１を透過した光線束１０６ｂを分岐手段１１０により分岐された２つの光線束１０６ｃ、１０６ｄを個別に受光するものであるが、ここでも、それらの受光面１０８ａ、１１１ａの検出座標Ｏ２、Ｏ３の所定位置、例えば原点が第１観測器１０５の光軸に一致するように厳密に位置および角度が調節される。特に、第３観測器１１１は受光面１１１ａに透過した光線束１０６ｄの像１０６ｄ１が得られるように調節する。本実施の形態では透過した光線束１０６ｄが一旦焦点を結んだ後に拡散する位置に受光面１１１ａを位置させている。これにより、付着物の有無が濃淡画像として観測でき、この濃淡の有無や全体の光量の高低から付着物の有無が判定できる。
【００３１】
これにより、第２観測器１０８は、レンズ保持手段１２１により仮組立状態に保持したレンズホルダ１０２上のコリメートレンズ１０１に位置ズレがなければ、受光面１０８ａの所定位置に透過した光線束１０６ｃの焦点１０６ｃ１が得られる。第２観測器１０８はこのような受光面１０８ａでの焦点１０６ｃ１の位置を判定するのにモニタ１０９が接続され、モニタ１０９の画面の判定枠１０９ａ内に焦点１０６ｃ１があることによって位置ズレが許容範囲内にあると判定できるようにしている。もっとも、モニタ１０９の内部機能によって自動判定し、その結果を画面に表示したり音声で告知したりすることができる。
【００３２】
また、第３観測器１１１は、レンズ保持手段１２１により仮組立状態に保持したレンズホルダ１０２上のコリメートレンズ１０１に付着物がなければ、受光面１１１ａに透過した光線束１０６ｄの像１０６ｄ１が濃淡のない例えば明るい像として得られる。第３観測器１１１はこのような受光面１１１ａでの像１０６ｄ１の濃淡状態を判定するのにモニタ１１２が接続され、モニタ１１２の画面の像１０６ｄ１に濃淡がないことによって付着物がないと判定できるようにしている。もっとも、モニタ１１２の内部機能によって自動判定し、その結果を画面に表示したり音声で告知したりすることができる。この場合も、レンズ保持手段１２１により仮組立状態に保持したレンズホルダ１０２上のコリメートレンズ１０１に位置ズレがなければ、像１０６ｄ１はモニタ１１２の判定枠１１２ａ内にある。従って、像１０６ｄ１の位置によってもコリメートレンズ１０１の位置ズレを判定することができるが、焦点による場合の精度よりは劣る。しかし、必要精度を満足できれば、付着物の有無と位置ずれの有無との検査に共用でき、第２観測器１０８およびそれによる検査を省略することができる。
【００３３】
ここで、観測器１０５、１０８、１１１における位置、傾きを調整され、欠陥がないコリメートレンズ１０１につきこれを仮組立状態にしているレンズホルダ１０２との間で接着を行い本組立状態とするコリメートレンズユニットの製造方法を採用すれば、検査数に見合って歩留まりと製品の品質を高め、製品コストを低減することができる。
【００３４】
なお、分岐手段１１０はハーフミラーを採用しているが、どのようなビームスプリッターを採用してもよい。また、分岐手段１１０の透過側に第２観測器１０８、反射側に第３観測器１１１を配置しているが、これを反対にすることもできる。また、図示した第１〜第３観測器１０５、１０８、１１１のそれぞれは撮像カメラであり、個々に、判定機能を有したモニタ１０７、１０９、１１２を接続しているが、これらモニタ１０７、１０９、１１２を１つの制御装置とそのモニタとに集約することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、レンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保っておいて、平行光線束をコリメートレンズに照射したときの、コリメートレンズからの反射光につき得た焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測するのに併せ、コリメートレンズを透過した光線束につき得た焦点の位置またはおよび像の濃淡からコリメートレンズの位置ズレや付着物の有無を検査することができ、必要数の観測器を用いるだけで手間なく得られる、従来よりも多い検査結果からコリメートレンズをレンズホルダに接着して本組立状態とし、接着後の必要検査を少なくし、あるいは無くすことができる。従って、歩留まりの向上と製品コストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るコリメートレンズユニットの組立検査装置を示す斜視図。
【図２】従来のコリメートレンズユニットの組立検査装置を示す斜視図。
【符号の説明】
１０１ コリメートレンズ
１０２ レンズホルダ
１０５ 第１観測器
１０６ 平行光線束
１０６ａ 反射光
１０６ｂ 透過した光線束
１０６ｃ、１０６ｄ 分岐した光線束
１０６ａ１、１０６ｃ１ 焦点
１０６ｄ１ 像
１０７、１０９、１１２ モニタ
１０８ 第２観測器
１１０ 分岐手段
１１１ 第３観測器
１０５ａ、１０８ａ、１１１ａ 受光面
１２１ レンズ保持手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、コリメートレンズユニットの組立検査方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図２に示すようにコリメートレンズ３０１はレンズホルダ３０２に予め精度よく装着し組立てたものを光学機器に用いることが一般に行なわれている。
【０００３】
このような精度よい組立を実現するのに従来、図２に示すように、まず、レンズホルダ３０２をクランプ具３０３により保持し、この保持したレンズホルダ３０２にコリメートレンズ３０１を装着してレンズ押え３０４により押圧する。これによりコリメートレンズ３０１とレンズホルダ３０２は所定の位置関係となり精度よい仮組立状態に保たれる。そこで、クランプ具３０３に対して厳密に角度調節された傾き検査器３０５からコリメートレンズ３０１に測定用の平行光線束３０６が照射される。
【０００４】
傾き検査器３０５は前記照射した平行光線束３０６のコリメートレンズ３０１からの反射光３６ａにつき図２に示す受光面に焦点を得、この焦点の位置がモニタ画面３０７に輝点として表示される。この表示される輝点がモニタ画面３０７に描かれている判定枠３０７ａ内にあれば傾き無しと判定する。この傾き無しの判定があって始めて、前記仮組立状態にあるコリメートレンズ３０１とレンズホルダ３０２との間に接着剤を塗布して接着し本装着状態にする。その後、接着剤が硬化してからレンズホルダ３０２をコリメートレンズ３０１とともにクランプ具３０３から取り外す。
【０００５】
最後に、取り外したコリメートレンズ３０１を形状測定器に掛けてレンズホルダ３０２上の位置検査を行ない、次いで、表面観察器に掛けて付着物の有無につき検査を行ない、いずれにおいても問題がないもののみ、使用に供される。位置ずれがあるものは解体して装着し直し、付着物のあるものは清掃して、再度検査器に投入し問題を解消してから使用に供される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のような組立方法では、傾きなしとして接着し本組立状態にしたコリメートレンズであっても、なお、位置ズレや付着物による欠陥のあるものが混在し、それらをさらに個別の検査装置にて検査する必要があるので、検査に手間を要する。また、位置ズレの欠陥がある場合は一旦接着したものを解体して対処する必要があるので歩留まりの低下に繋がる。また、解体には手間が掛かる上、解体作業時にコリメートレンズ３０１やレンズホルダ３０２に傷を付けたり破損させたりして部品の歩留まりも低下する。これらのことは製品コスト上昇の原因になる。
【０００７】
本発明の目的は、コリメートレンズとレンズホルダとの接着前に複数の検査を行ない対処できる、コリメートレンズユニットの組立検査方法とその装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のコリメートレンズユニットの組立検査方法は、保持したレンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つ工程と、この仮組立状態のコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光につき第１観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測する工程と、コリメートレンズを透過した光線束につき第２観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの位置を計測する工程と、を備えたことを１つの特徴としている。
【０００９】
このような構成では、レンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保っておいて、第１観測器から平行光線束をコリメートレンズに照射したときの、コリメートレンズからの反射光につき第１観測器の受光面に得た焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測するのに併せ、コリメートレンズを透過した光線束につき第２観測器の受光面に得た焦点位置からコリメートレンズの位置を計測することができ、２つの観測器を同時に用いるだけで手間なく得られる、従来よりも多い検査結果からコリメートレンズをレンズホルダに接着して本組立状態とし、接着後の必要検査を少なくできる。特に、接着後の検査は付着物の有無だけであるので、洗浄だけで対応でき接着を解除するような手間で損傷をもたらせ易い作業は不要である。従って、歩留まりの向上と製品コストの低減が図れる。
【００１０】
このような方法は、コリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つレンズ保持手段と、このレンズ保持手段によって仮組立状態に保持されるコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光の焦点を得てその焦点位置から前記コリメートレンズの傾きを計測する第１観測器と、前記コリメートレンズを透過した光線束の焦点を得てその焦点位置から前記コリメートレンズの位置を計測する第２観測器と、を備えたことを特徴とするコリメートレンズユニットの組立検査装置によって達成することができる。
【００１１】
本発明のコリメートレンズユニットの組立検査方法は、また、保持したレンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つ工程と、この仮組立状態のコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光につき第１観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測する工程と、コリメートレンズを透過した光線束につき第３観測器の受光面に光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズの付着物の有無を判定する工程と、を備えたことを別の特徴としている。
【００１２】
このような構成では、レンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保っておいて、第１観測器からコリメートレンズに照射したときの、コリメートレンズからの反射光につき第１観測器の受光面に得た焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測するのに併せ、コリメートレンズを透過した光線束につき第３観測器の受光面に得た光線束像からコリメートレンズの付着部の有無を判定することができ、２つの観測器を同時に用いるだけで手間なく得られる、従来よりも多い検査結果からコリメートレンズをレンズホルダに接着して本組立状態とし、接着後の必要検査を少なくできる。従って、歩留まりの向上と製品コストの低減が図れる。
【００１３】
このような方法は、コリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つレンズ保持手段と、このレンズ保持手段によって仮組立状態に保持されるコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光の焦点を得てその焦点位置から前記コリメートレンズの傾きを計測する第１観測器と、前記コリメートレンズを透過した光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズの付着物の有無を判定する第３観測器と、を備えたことを特徴とするコリメートレンズユニットの組立検査装置によって達成できる。
【００１４】
本発明のコリメートレンズユニットの組立検査方法は、また、保持したレンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つ工程と、この仮組立状態のコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光につき第１観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測する工程と、コリメートレンズを透過した光線束につき２光線束に分岐させる工程と、分岐された一方の光線束につき第２観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの位置を計測する工程と、分岐された他方の光線束につき第３観測器の受光面に光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズの付着物の有無を判定する工程と、を備えたことを他の特徴としている。
【００１５】
このような構成では、レンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保っておいて、第１観測器からコリメートレンズに照射したときの、コリメートレンズからの反射光につき第１観測器の受光面に得た焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測するのに併せ、コリメートレンズを透過した光線束を分岐させて、分岐した一方の光線束につき第２観測器の受光面に得た焦点位置からコリメートレンズの位置を計測し、かつ、分岐された他方の光線束につき第３観測器の受光面に光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズの付着物の有無を判定することができる。このように、従来必要としていたコリメートレンズの傾き、位置、付着物の有無の全てにつき、３つの観測器を同時に用いて手間なく検査することができ、これらの検査結果からコリメートレンズをレンズホルダに接着して本組立状態とすることにより、コリメートレンズ組立部品を歩留まりよく高品質に得られ、従来行なっていた検査や対応措置が不要であって、製品コストがより低減する。
【００１６】
このような方法は、コリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つレンズ保持手段と、このレンズ保持手段によって仮組立状態に保持されるコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光の焦点を得てその焦点位置から前記コリメートレンズの傾きを計測する第１観測器と、前記コリメートレンズを透過した光線束につき２光線束に分岐させる分岐手段と、この分岐手段によって分岐された一方の光線束の焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの位置を計測する第２観測器と、前記分岐された他方の光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズの付着物の有無を判定する第３観測器と、を備えたことを特徴とするコリメートレンズユニットの組立検査装置によって達成できる。
【００１７】
以上のような各場合のコリメートレンズユニットの組立検査方法を用いて、コリメートレンズの位置、傾きを調整し、コリメートレンズをレンズホルダに接着して本組立状態とするコリメートレンズユニットの製造方法が実現する。
【００１８】
このような組立検査方法によって、検査数に見合って歩留まりと製品の品質を高め、製品コストを低減することができる。
【００１９】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面によって明らかになる。本発明の各特徴は、それ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して採用することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るコリメートレンズユニットの組立検査方法とその装置、および前記方法を用いて得られるコリメートレンズユニットの製造方法について図１を参照しながら詳細に説明する。以下の説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載事項を限定するものではない。
【００２１】
本実施の形態に係るコリメートレンズユニットの組立検査方法とその装置は、図１に示すように第１観測器１０５、第２観測器１０８、第３観測器１１１を用いて、コリメートレンズ１０１のレンズホルダ１０２上の傾きおよび位置と、付着物の有無とを、コリメートレンズ１０１をレンズホルダ１０２に接着しない仮組立状態にて検査できるようにした場合の１例である。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、第２観測器１０８および第３観測器１１１による検査の一方を省略しても、従来の組立検査に比し歩留まり、品質、製品コストの面で優れたものとなる。
【００２２】
本実施の形態に係るコリメートレンズユニットの組立検査方法は、図１に示すような検査装置を用いて行ない、保持したレンズホルダ１０２にコリメートレンズ１０１を装着して押圧し仮組立状態を保つ工程と、この仮組立状態のコリメートレンズ１０１に平行光線束１０６を照射してその反射光１０６ａにつき第１観測器１０５の受光面１０５ａに焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズ１０１の傾きを計測する工程と、コリメートレンズ１０１を透過した光線束１０６ｂにつき２つの光線束１０６ｃ、１０６ｄに分岐させる工程と、分岐された一方の光線束１０６ｃにつき第２観測器１０８の受光面１０８ａに焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズ１０１の位置を計測する工程と、分岐された他方の光線束１０６ｄにつき第３観測器１１１の受光面１１１ａに平行光線束の像を得て、この像から前記コリメートレンズ１０１の付着物の有無を判定する工程と、を備えて、コリメートレンズ１０１のレンズホルダ１０２上での傾きと位置、および付着物の有無を検査できるようにしている。
【００２３】
このように、レンズホルダ１０２にコリメートレンズ１０１を装着して押圧し仮組立状態を保っておいて、例えば第１観測器１０５から平行光線束１０６をコリメートレンズ１０１に照射したときの、コリメートレンズ１０１からの反射光１０６ａにつき第１観測器１０５の受光面１０５ａに得た焦点位置からコリメートレンズ１０１の傾きを計測するのに、これに併せ、コリメートレンズ１０１を透過した光線束１０６ｂを分岐させて他の２つの同時検査に供することができる。他の２つの検査は分岐した一方の光線束１０６ｃにつき第２観測器１０８の受光面１０８ａに焦点を得て、その焦点の位置からコリメートレンズ１０１の位置を計測する。同時に、分岐された他方の光線束１０６ｄにつき第３観測器１１１の受光面１１１ａに光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズ１０１の付着物の有無を判定する。
【００２４】
したがって、従来必要としていたコリメートレンズ１０１の傾き、位置、付着物の有無の全てにつき、３つの観測器１０５、１０８、１１１を同時に用いて手間なく検査することができる。これらの検査結果からコリメートレンズ１０１をレンズホルダ１０２に接着して本組立状態とすることにより、コリメートレンズ組立部品を歩留まりよく高品質に得られるし、従来行なっていた検査や対応措置が不要であって、製品コストが大幅に低減する。
【００２５】
このような方法を達成する装置としては、図１に示すようにレンズホルダ１０２を保持し、この保持したレンズホルダ１０２にコリメートレンズ１０１を装着して押圧し仮組立状態を保つレンズ保持手段１２１と、このレンズ保持手段１２１によって仮組立状態に保持されるコリメートレンズ１０１に平行光線束１０６を照射してその反射光１０６ａの焦点を受光面１０５ａに得てその焦点位置から前記コリメートレンズ１０１の傾きを計測する第１観測器１０５と、前記コリメートレンズ１０１を透過した光線束１０６ｂにつき２つの光線束１０６ｃ、１０６ｄに分岐させる分岐手段１１０と、この分岐手段１１０によって分岐された一方の光線束１０６ｃの焦点を受光面１０８ａに得てその焦点位置からコリメートレンズ１０１の位置を計測する第２観測器１０８と、前記分岐された他方の光線束１０６ｄの光線束像を受光面１１１ａに得て、この光束線像から前記コリメートレンズ１０１の付着物の有無を判定する第３観測器１１１と、を備えたもので足りる。
【００２６】
ここで、レンズホルダ１０２は例えば、上方および背部に開放したレンズ保持凹部１０２ａを有し、このレンズ保持凹部１０２ａにコリメートレンズ１０１を嵌め合せて沿わせることによりコリメートレンズ１０１を位置決めできるようにしている。しかし、製作誤差や組み合わせ誤差によってレンズホルダ１０２に対し、コリメートレンズ１０１に傾きや位置ズレが生じ、そのまま接着し本組立状態にすると不良品になる。また、コリメートレンズ１０１に付着物があっても不良品となる。これを、上記のように接着前に検査して発見し対処できるようにしている。
【００２７】
レンズ保持手段１２１は、例えば、レンズホルダ１０２の一端を嵌め合わせて第１観測器１０５の光軸と平行なＸ方向、これに直角なＹおよびＺの方向に位置決めする位置決め具１０３ａと、この位置決め具１０３ａとの間でレンズホルダ１０２を前記位置決め状態にクランプするクランパ１０３と、レンズホルダ１０２に嵌め合わせて仮組立状態としてコリメートレンズ１０１をレンズ保持凹部１０２ａの前方側に押圧して前記仮組立状態を保持するレンズ押え１０４とで構成している。
【００２８】
しかし、レンズホルダ１０２のコリメートレンズ１０１に対する位置決め構造、レンズ保持手段１２１によるレンズホルダ１０２、コリメートレンズ１０１に対する仮組立状態の保持構造の具体例はどのように設計されてもよい。
【００２９】
第１観測器１０５はレンズ保持手段１２１に対して厳密に位置および角度を調節されている。これにより、レンズ保持手段１２１により仮組立状態に保持したレンズホルダ１０２上のコリメートレンズ１０１に傾きがなければ、受光面１０５ａの検出座標Ｏ１上の所定位置、例えば原点に反射光１０６ａの焦点１０６ａ１が得られるようにする。第１観測器１０５はこのような受光面１０５ａでの焦点１０６ａ１の位置を判定するのにモニタ１０７が接続され、モニタ１０７の画面の判定枠１０７ａ内に焦点１０６ａ１があることによって傾きが許容範囲内にあると判定できるようにしている。もっとも、モニタ１０７の内部機能によって自動判定し、その結果を画面に表示したり音声で告知したりすることができる。
【００３０】
第２観測器１０８、第３観測器１１１は、コリメートレンズ１０１を透過した光線束１０６ｂを分岐手段１１０により分岐された２つの光線束１０６ｃ、１０６ｄを個別に受光するものであるが、ここでも、それらの受光面１０８ａ、１１１ａの検出座標Ｏ２、Ｏ３の所定位置、例えば原点が第１観測器１０５の光軸に一致するように厳密に位置および角度が調節される。特に、第３観測器１１１は受光面１１１ａに透過した光線束１０６ｄの像１０６ｄ１が得られるように調節する。本実施の形態では透過した光線束１０６ｄが一旦焦点を結んだ後に拡散する位置に受光面１１１ａを位置させている。これにより、付着物の有無が濃淡画像として観測でき、この濃淡の有無や全体の光量の高低から付着物の有無が判定できる。
【００３１】
これにより、第２観測器１０８は、レンズ保持手段１２１により仮組立状態に保持したレンズホルダ１０２上のコリメートレンズ１０１に位置ズレがなければ、受光面１０８ａの所定位置に透過した光線束１０６ｃの焦点１０６ｃ１が得られる。第２観測器１０８はこのような受光面１０８ａでの焦点１０６ｃ１の位置を判定するのにモニタ１０９が接続され、モニタ１０９の画面の判定枠１０９ａ内に焦点１０６ｃ１があることによって位置ズレが許容範囲内にあると判定できるようにしている。もっとも、モニタ１０９の内部機能によって自動判定し、その結果を画面に表示したり音声で告知したりすることができる。
【００３２】
また、第３観測器１１１は、レンズ保持手段１２１により仮組立状態に保持したレンズホルダ１０２上のコリメートレンズ１０１に付着物がなければ、受光面１１１ａに透過した光線束１０６ｄの像１０６ｄ１が濃淡のない例えば明るい像として得られる。第３観測器１１１はこのような受光面１１１ａでの像１０６ｄ１の濃淡状態を判定するのにモニタ１１２が接続され、モニタ１１２の画面の像１０６ｄ１に濃淡がないことによって付着物がないと判定できるようにしている。もっとも、モニタ１１２の内部機能によって自動判定し、その結果を画面に表示したり音声で告知したりすることができる。この場合も、レンズ保持手段１２１により仮組立状態に保持したレンズホルダ１０２上のコリメートレンズ１０１に位置ズレがなければ、像１０６ｄ１はモニタ１１２の判定枠１１２ａ内にある。従って、像１０６ｄ１の位置によってもコリメートレンズ１０１の位置ズレを判定することができるが、焦点による場合の精度よりは劣る。しかし、必要精度を満足できれば、付着物の有無と位置ずれの有無との検査に共用でき、第２観測器１０８およびそれによる検査を省略することができる。
【００３３】
ここで、観測器１０５、１０８、１１１における位置、傾きを調整され、欠陥がないコリメートレンズ１０１につきこれを仮組立状態にしているレンズホルダ１０２との間で接着を行い本組立状態とするコリメートレンズユニットの製造方法を採用すれば、検査数に見合って歩留まりと製品の品質を高め、製品コストを低減することができる。
【００３４】
なお、分岐手段１１０はハーフミラーを採用しているが、どのようなビームスプリッターを採用してもよい。また、分岐手段１１０の透過側に第２観測器１０８、反射側に第３観測器１１１を配置しているが、これを反対にすることもできる。また、図示した第１〜第３観測器１０５、１０８、１１１のそれぞれは撮像カメラであり、個々に、判定機能を有したモニタ１０７、１０９、１１２を接続しているが、これらモニタ１０７、１０９、１１２を１つの制御装置とそのモニタとに集約することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、レンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保っておいて、平行光線束をコリメートレンズに照射したときの、コリメートレンズからの反射光につき得た焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測するのに併せ、コリメートレンズを透過した光線束につき得た焦点の位置またはおよび像の濃淡からコリメートレンズの位置ズレや付着物の有無を検査することができ、必要数の観測器を用いるだけで手間なく得られる、従来よりも多い検査結果からコリメートレンズをレンズホルダに接着して本組立状態とし、接着後の必要検査を少なくし、あるいは無くすことができる。従って、歩留まりの向上と製品コストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るコリメートレンズユニットの組立検査装置を示す斜視図。
【図２】従来のコリメートレンズユニットの組立検査装置を示す斜視図。
【符号の説明】
１０１ コリメートレンズ
１０２ レンズホルダ
１０５ 第１観測器
１０６ 平行光線束
１０６ａ 反射光
１０６ｂ 透過した光線束
１０６ｃ、１０６ｄ 分岐した光線束
１０６ａ１、１０６ｃ１ 焦点
１０６ｄ１ 像
１０７、１０９、１１２ モニタ
１０８ 第２観測器
１１０ 分岐手段
１１１ 第３観測器
１０５ａ、１０８ａ、１１１ａ 受光面
１２１ レンズ保持手段
Claims (7)
- 保持したレンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つ工程と、この仮組立状態のコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光につき第１観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測する工程と、コリメートレンズを透過した光線束につき第２観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの位置を計測する工程と、を備えたことを特徴とするコリメートレンズユニットの組立検査方法。
- 保持したレンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つ工程と、この仮組立状態のコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光につき第１観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測する工程と、コリメートレンズを透過した光線束につき第３観測器の受光面に光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズの付着物の有無を判定する工程と、を備えたことを特徴とするコリメートレンズユニットの組立検査方法。
- 保持したレンズホルダにコリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つ工程と、この仮組立状態のコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光につき第１観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの傾きを計測する工程と、コリメートレンズを透過した光線束につき２光線束に分岐させる工程と、分岐された一方の光線束につき第２観測器の受光面に焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの位置を計測する工程と、分岐された他方の光線束につき第３観測器の受光面に光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズの付着物の有無を判定する工程と、を備えたことを特徴とするコリメートレンズユニットの組立検査方法。
- コリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つレンズ保持手段と、このレンズ保持手段によって仮組立状態に保持されるコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光の焦点を得てその焦点位置から前記コリメートレンズの傾きを計測する第１観測器と、前記コリメートレンズを透過した光線束の焦点を得てその焦点位置から前記コリメートレンズの位置を計測する第２観測器と、を備えたことを特徴とするコリメートレンズユニットの組立検査装置。
- コリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つレンズ保持手段と、このレンズ保持手段によって仮組立状態に保持されるコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光の焦点を得てその焦点位置から前記コリメートレンズの傾きを計測する第１観測器と、前記コリメートレンズを透過した光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズの付着物の有無を判定する第３観測器と、を備えたことを特徴とするコリメートレンズユニットの組立検査装置。
- コリメートレンズを装着して押圧し仮組立状態を保つレンズ保持手段と、このレンズ保持手段によって仮組立状態に保持されるコリメートレンズに平行光線束を照射してその反射光の焦点を得てその焦点位置から前記コリメートレンズの傾きを計測する第１観測器と、前記コリメートレンズを透過した光線束につき２光線束に分岐させる分岐手段と、この分岐手段によって分岐された一方の光線束の焦点を得てその焦点位置からコリメートレンズの位置を計測する第２観測器と、前記分岐された他方の光線束像を得て、この光線束像から前記コリメートレンズの付着物の有無を判定する第３観測器と、を備えたことを特徴とするコリメートレンズユニットの組立検査装置。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載のコリメートレンズの組立検査方法を用いて、コリメートレンズの位置、傾きを調整し、コリメートレンズをレンズホルダに接着して本組立状態とするコリメートレンズユニットの製造方法。
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