JP2005221711A - 光学部品の位置決め固定器具、及び光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光学部品を精密に位置決めして、安定固定させる。
【解決手段】光学部品である光ファイバ１０を保持するホルダ２０と、ホルダ２０を挟持する一対の支持部材３０と、これらが載る基板５０とを準備する。光ファイバを保持しているホルダ２０の各外側面２２を一対の支持部材３０の第１の面３１に接触させ、支持部材３０の第２の面３２を基板５０のベース面５１に接触させつつ、コイルバネ６５の弾性力によりホルダ２０と支持部材３０とを密着させる。この状態で、ホルダ２０をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｘθ、Ｙθ、Ｚθ方向に移動させ、目的の位置になったところで、接着剤を用いて、ホルダ２０の各外側面２２を一対の支持部材３０の第１の面３１に固定し、一対の支持部材３０の第２の面３２を基板５０のベース面５１に固定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光を入力及び／又は出力する光学部品を位置決め固定するための器具、及びこの光学部品を備えた装置の製造方法に関する。

従来、光学部品を位置決め固定する技術としては、例えば、以下の特許文献１に記載されているものがある。

この特許文献１の位置決め固定器具は、光学部品である光ファイバコリメータを保持するホルダと、このホルダを基板のベース面に固定する１つの支持部材とを備えている。支持部材には、互いに垂直な側面と底面とが形成されており、その側面がホルダに接し、その底面が基板のベース面に接するようになっている。光学部品を位置決め固定する際には、光学部品が固定されたホルダを支持部材の側面に対して摺接させながら相対移動させ、さらに、支持部材を基板のベース面に対して摺接させながら相対移動させて、基板に対して光学部品が最適な位置になったところで、ネジや瞬間接着材を用いて部材相互間を仮固定し、その後、レーザ溶接で本固定している。

特開平７−１５２０００号公報 図１

しかしながら、特許文献１の技術では、光学部品が固定されているホルダを支持部材で片持ち支持することになるため、光学部品の安定性があまり優れず、仮に、光学部品の安定性を高めようとすると、支持部材の大型化により固定装置全体も大型化してしまうという問題点がある。

本発明は、このような従来技術の問題点に着目し、光学部品を安定支持し、しかも大型化を抑えることができる光学部品の位置決め固定器具、及びこれを備えた装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するための請求項１に係る発明の光学部品の位置決め固定器具は、
光学部品を平坦なベース面に対して相対的に位置決め固定する光学部品の位置決め固定器具において、
平坦な第1の面と、該第1の面に対して垂直方向成分を有する方向に広がっている第２の面とがそれぞれ形成されている一対の支持部材を備え、
前記一対の支持部材の各々の前記第1の面が、前記光学部品又は該光学部品を保持しているホルダと面接触して、該光学部品又は該ホルダを挟持し、前記一対の支持部材の各々の前記第２の面が前記ベース面に線接触又は面接触することを特徴とする。

請求項２に係る発明の光学部品の位置決め固定器具は、
請求項１に記載の光学部品の位置決め固定器具において、
前記第１の面に垂直な方向の前記第２の面の幅は、前記第1の面内のうち、前記光学部品又は前記ホルダと接触している面の前記ベース面に対して垂直な方向の幅よりも狭いことを特徴とする。

請求項３に係る発明の光学部品の位置決め固定器具は、
請求項１及び２のいずれか一項に記載の光学部品の位置決め固定器具において、
前記一対の支持部材の各々を他方の支持部材の方向へ付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする。

請求項４に係る光学部品の位置決め固定器具は、
請求項１から３のいずれか一項に記載の光学部品の位置決め固定器具において、
前記一対の支持部材の各々を前記ベース面の方向へ付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする。

請求項５に係る光学部品の位置決め固定器具は、
請求項１から４のいずれか一項に記載の光学部品の位置決め固定器具において、
前記第２の面は、前記第1の面に対して垂直な平面であることを特徴とする。

請求項６に係る光学部品の位置決め固定器具は、
請求項１から４のいずれか一項に記載の光学部品の位置決め固定器具において、
前記支持部材の断面であって、前記第１の面及び前記ベース面に対して垂直な面での断面における前記第２の面の形状は、該ベース面側に凸の滑らかな曲線形状又は多角形状であることを特徴とする。

請求項７に係る発明の光学部品の位置決め固定器具は、
請求項１から５のいずれか一項に記載の光学部品の位置決め固定器具において、
前記一対の支持部材は、光学的に透明であることを特徴とする。

請求項８に係る発明の光学部品の位置決め固定器具は、
請求項１から７のいずれか一項に記載の光学部品の固定器具において、
前記ベース面が形成された基板を備えていることを特徴とする。

請求項９に係る発明の光学部品の位置決め固定器具は、
請求項８に記載の光学部品の固定器具において、
前記基板には、前記光学部品から光が入力する又は該光学部品に対して光を出力する他の光学部品が取り付けられていることを特徴とする。

上記問題点を解決するための請求項１０に係る発明の光学装置の製造方法は、
光学部品が平坦なベース面に対して相対的に位置決め固定された光学装置の製造方法において、
請求項１から９のいずれか一項に記載の光学部品の位置決め固定器具を予め準備し、
前記ベース面に対する前記一対の支持部材の相対移動と、該一対の支持部材に対する前記光学部品又は前記ホルダの相対移動とのうち、少なくともいずれかを実行して、該ベース面に対する該光学部品の相対的位置及び相対的方向を目的の状態にし、
前記目的の状態で、前記ベース面に対して前記一対の支持部材を固定すると共に、該一対の支持部材に対して前記光学部品又は前記ホルダを固定することを特徴とする。

請求項１０に係る発明の光学装置の製造方法は、
請求項１０に記載の光学装置の製造方法において、
前記ベース面に対する前記一対の支持部材の固定に先行して、該一対の支持部材に対する前記光学部品又は前記ホルダの固定を行うことを特徴とする。

請求項１２に係る発明の光学装置の製造方法は、
請求項１０及び１１のいずれか一項に記載の光学装置の製造方法において、
前記ベース面に対する前記一対の支持部材の相対移動、及び／又は該一対の支持部材に対する前記光学部品又は前記ホルダの相対移動の過程と、該ベース面に対する該一対の支持部材の固定、及び該一対の支持部材に対する該光学部品又は該ホルダの固定の過程とでは、該一対の支持部材のそれぞれを他方の支持部材の側に付勢しておくことを特徴とする。

請求項１３に係る発明の光学装置の製造方法は、
請求項１０から１２のいずれか一項に記載の光学装置の製造方法において、
前記ベース面に対する前記一対の支持部材の固定、及び該一対の支持部材に対する前記光学部品又は前記ホルダの固定には、光硬化型接着剤を用いることを特徴とする。

本発明によれば、光学部品が一対の支持部材で両持ち支持されるので、支持部材自体を大型化することなく、光学部品を安定支持することができる。特に、光学部品を安定支持しつつも、各支持部材の第２の面の幅を狭めることがきる。このように、支持部材の第２の面の幅を狭められるので、この支持部材をベース面に対して傾け易くすることができ、この傾け方向の位置調整を容易に行うことができる。

以下、本発明に係る各種実施形態について図面を用いて説明する。

まず、図１〜図５を用いて、本発明に係る光学装置の第１の実施形態について説明する。

本実施形態の光学装置は、図１に示すように、光ファイバ１０と、この光ファイバ１０を保持するホルダ２０と、このホルダ２０に保持された光ファイバ１０を支持する一対の支持部材３０と、光ファイバ１０からの光が入射する又は光ファイバ１０へ光を出射するマイクロレンズブロック４０と、これらが搭載される基板５０と、を備えている。

ホルダ２０は、溝型を成し、互いに平行な一対の側壁２１と、各側壁を連結する底壁２３とを有している。光ファイバ１０は、一対の側壁２１の間に挟まれて固定される。ホルダ２０の両側壁２１の各外側面２２は、互いに平行な平面を成し、底壁２３には、その外面から内面に貫通するネジ孔２４が形成されている。

一対の支持部材３０及び基板５０は、いずれも透明な石英ガラスで形成されている。一対の支持部材３０は、いずれも板状の直方体形状を成している。この直方体の各辺のうち最も長い辺を有し且つ最も面積の大きい平面が第１の面３１を形成し、この第１の面３１に対して垂直な平面であって、直方体の各辺のうち最も短い辺を有し且つ面積が最も小さい面が第２の面３２を形成している。基板５０も、板状の直方体形状を成しており、この直方体の各面のうち、最も面積の大きな平面がベース面５１を成している。

ホルダ２０は、その各外側面２２が一対の支持部材３０の各第１の面３１に接した状態で、一対の支持部材３０に挟持される。この一対の支持部材３０の第２の面３２は、基板５０のベース面５１に接した状態で、このベース面５１に固定される。

マイクロレンズブロック４０は、透明な石英ガラスで形成されており、直方体状のブロック本体４１と、このブロック本体４１の一平面上に形成されているマイクロレンズ４２とを有している。

次に、以上で説明した光学装置の製造過程について、図２及び図３を用いて説明する。なお、以下の説明の都合上、基板５０のベース面５１と垂直な方向の軸をＹ軸、ベース面５１と平行な面内で互いに垂直な方向の軸をそれぞれＸ軸及びＺ軸とする。また、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸回りの各方向をＸθ，Ｙθ，Ｚθとする。

まず、図３（ａ）に示すように、マイクロレンズブロック４０のマイクロレンズ４２の光軸がＺ軸とほぼ平行になるように、マイクロレンズブロック４０を基板５０のベース面５１上に固定する。この際、マイクロレンズブロック４０の光軸が、Ｚ軸に対して正確に平行ではなく、僅かにＸθ及びＹθに方向に僅かに傾いているとする。

続いて、図２に示す６軸精密ステージ７０と、基板５０が載る台座６０とを準備する。この台座６０は、基板５０が載る台座本体６１と、台座本体６１の両側に設けられている一対の側壁６２と、一対の側壁６２に形成されている一対の腕部６３と、を有している。各側壁６２には、第１のコイルスプリング６５の一方の端部が取り付けられ、各第１のコイルスプリング６５の他方の端部には支持部材３０の第１の面３１の裏面が取り付けられている。また、各腕部６３には、第２のコイルスプリング６６の一方の端部が取り付けられ、各第２のコイルスプリング６６の他方の端部には支持部材３０の天面が取り付けられている。この台座６０の上には、基板５０のＸ軸方向が第１のコイルスプリング６５の伸縮方向とほぼ一致するよう、基板５０が載置される。この際、コイルスプリング６５を介して台座６０に取り付けられている一対の支持部材３０の各第１の面３１は、ＹＺ平面とほぼ平行になる。そして、６軸精密ステージ７０のアーム７１及びホルダ２０のネジ孔２４にボルト７２を通して、６軸精密ステージ７０のアーム７１と光ファイバ１０が保持されているホルダ２０とを連結する。次に、６軸精密ステージ７０を駆動して、一対の支持部材３０の間にホルダ２０を配して、一対の支持部材３０の各第１の面３１とホルダ２０の各外側面２２とを面接触させる。この際、第１のコイルスプリング６５の弾性力が各支持部材３０に作用して、各支持部材３０とホルダ２０の各外側面２２とがそれぞれ密着する。また、第２のコイルスプリング６６の弾性力が各支持部材３０に作用して、各支持部材３０の第２の面３２とベース面５１とが密着する
次に、図３（ｂ）に示すように、基板５０に対して、言い換えると、基板５０に固定されているマイクロレンズブロック４０に対して、光ファイバ１０が相対的に適切な位置に配置され且つ適切な方向を向くよう、６軸精密ステージ７０を駆動して、光ファイバ１０を保持しているホルダ２０を移動させる。マイクロレンズブロック４０に対して、光ファイバ１０が相対的に適切な位置に配置され且つ適切な方向を向いているか否かは、マイクロレンズブロック４０の光軸上に光源を配して、この光源からの光をマイクロレンズブロック４０を介して、光ファイバ１０で受光し、この光ファイバ１０に接続されているケーブル１１（図１）から出射する光の量が最大になるようにすればよい。なお、ここでは、光ファイバ１０の位置決めのために、レンズブロック４０側から光ファイバ１０へ光を入射させているが、逆に、光ファイバ１０側からレンズブロック４０へ光を入射させて、このレンズブロック４０からの光に基づいて、位置決めしてもよい。

この位置決め過程で、レンズブロック４０に対するホルダ２０のＹ軸及びＺ軸方向、Ｘθ方向のズレは、基本的に、支持部材３０の第１の面３１に対して、ホルダ２０の外側面２２を摺接させて対応する。また、レンズブロック４０に対するホルダ２０のＸ軸方向及びＹθ方向のズレは、基本的に、基板５０のベース面５１に対して、ホルダ２０に密着している支持部材３０の第２の面３２を摺接させて対応する。さらに、レンズブロック４０に対するホルダ２０のＺθ方向のズレは、基本的に、基板５０のベース面５１に対して、ホルダ２０に密着している支持部材３０を傾けて対応する。

レンズブロック４０に対するホルダ２０の位置決めが終了すると、６軸精密ステージ７０のアーム７１にホルダ２０を連結させた状態のまま、図３（ｃ）に示すように、支持部材３０の第１の面３１とホルダ２０の外側面２２との境に紫外線硬化型接着剤Ａを塗布し、そこに紫外線を照射して、支持部材３０にホルダ２０を固定する。

接着剤Ａが硬化して、支持部材３０に対してホルダ２０が固定されると、図３（ｄ）に示すように、支持部材３０の第２の面３１と基板５０のベース面５１との境に紫外線硬化型接着剤Ａを塗布し、そこに紫外線を照射して、基板５０に支持部材３０を固定する。

接着剤Ａが硬化して、基板５０に対して支持部材３０が固定されると、支持部材３０からコイルスプリング６５（図２）を外し、６軸精密ステージ７０のアーム７１とホルダ２０とを連結していたボルト７２を外して、アーム７１からホルダ２０を離すと、前述の光学装置が完成する。なお、コイルスプリング６５は、基本的に外した方が好ましいが、残しておいてもよい。

以上のように、本実施形態では、ホルダ２０の両側を一対の支持部材３０で支持し、言い換えると、ホルダ２０を両持ち支持しているので、支持部材３０自体を大きくしなくても、ホルダ２０、さらにホルダ２０に保持されている光ファイバ１０をしっかりと安定支持することができる。特に、本実施形態では、一対の支持部材３０をＸ軸方向に並べたので、光ファイバ１０を安定支持しつつも、各支持部材３０の第２の面３２のＸ軸方向の幅を狭めることがきる。このように、Ｘ軸方向の幅を狭められるので、さらに、第２の面３２のＸ軸方向の幅よりも、第１の面３１のうちのホルダ２０との接触面のＹ方向の幅が広く、ベース面５１に対する第２の面３２の倣い性よりも、ホルダ２０の外側面２２に対する第１の面３１の倣い性の方が高いので、この支持部材３０をベース面５１に対してＺθ方向に傾け易くすることができる。一方、前述の特許文献１に記載の技術では、光学部品をしっかりと安定支持する場合、この光学部品の光軸に対して垂直な方向であるＸ軸方向における支持部材の幅を広くする必要があり、この結果、支持部材の大型化、さらには、光学部品の光軸回り方向、つまりＺθ方向に、支持部材を傾けることが困難で、Ｚθ方向の調整が難しくなる。一方、本実施形態では、前述したように、支持部材３０がベース面５１に対してＺθ方向に傾け易いので、Ｚθ方向の調整を容易に行うことができる。なお、以上の実施形態のように、一つの光ファイバ１０を位置決めする際には、その光軸をＺ軸と平行にする場合、Ｚθ方向の調整は基本的に不要であるが、例えば、複数の光ファイバがＺ軸と平行にＸ軸方向又はＹ軸方向に並んでいる場合には、Ｚθ方向の調整が必要になる。

また、本実施形態では、ベース面５１と支持部材３０の第２の面３２との固定に先立ち、ホルダ２０と支持部材３０の第１の面３１とを固定しているので、接着剤Ａの硬化過程での接着剤Ａの容積収縮に伴うＺθ方向の変位を抑えることができる。

ここで、以上の効果について、図４を用いて説明する。

支持部材３０をベース面５１に対してＺθ方向に傾け、支持部材３０の第２の面３２とベース面５１との間に接着剤Ａを充填すると、この接着剤Ａの硬化過程で、接着剤Ａが容積収縮し、支持部材３０に対して-Ｚθ方向に傾ける力が働く、つまり、支持部材３０に対して第２の面３２とベース面５１との角度を小さくする力が働く。しかしながら、本実施形態では、ホルダ２０と一対の支持部材３０とを先に固定し、ホルダ２０と一対の支持部材３０との相対的位置関係が変位しない状態で、支持部材３０の第２の面３２とベース面５１とを固定しているので、第２の面３２とベース面５１との間の接着材Ａが硬化する過程で、支持部材３０に対して-Ｚθ方向に傾ける力が働いても、支持部材３０がこの力で傾くことはない。

なお、以上の実施形態では、部材間の接合に紫外線硬化型接着剤Ａを用いたが、この替わりに、可視光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、湿気硬化型接着剤を用いてもよいし、ハンダ、レーザ溶接、電気溶接で接合してもよい。

また、以上の実施形態では、光学部品である光ファイバ１０を固定するために、支持部材３０の他に、光ファイバ１０を保持するホルダ２０を用いたが、光学部品自体に、互いに平行な一対の平面が形成されていれば、ホルダ２０は不要である。例えば、以上の実施形態において、光ファイバ１０を先に基板５０に固定し、この光ファイバ１０に対してマイクロレンズブロック４０を位置決め固定する場合、このマイクロレンズブロック４０には、互いに平行な一対の平面が形成されているので、この平面に、一対の支持部材３０を直接接触させて、このマイクロレンズブロック４０を位置決め固定してもよい。

次に、以上の実施形態におけるホルダ２０と支持部材３０との接合部分の変形例について、図５を用いて説明する。

本変形例のホルダ２０ａは、その外側面２２に、複数の溝２５を形成したものである。この溝２５の断面積は、ここに接着剤Ａを充填すると、接着剤Ａが毛管現象により溝２５の端から端まで行き渡ることが可能なサイズである。

このように、接着剤Ａによる接合面（外側面）２２に複数の溝２５を形成すると、前述したように、溝２５の一部に接着剤Ａを充填することにより、毛管現象により溝２５の端から端まで接着剤Ａが行き渡るので、接着剤塗布工程の手間を簡略化することができる。なお、この変形例では、ホルダ２０ａの外側面２２に溝を形成したが、光学部品に一対の平面が形成されている場合には、この光学部品の一対の平面のそれぞれに複数の溝を形成してもよいし、また、支持部材３０の第１の面３１に複数の溝を形成してもよい。

次に、以上の実施形態におけるコイルスプリング６５の取付形態の変形例について、図６を用いて説明する。

以上の実施形態では、図２に示すように、基板５０が載る台座６０に一対の側壁６２を形成し、この一対の側壁６２のそれぞれにコイルスプリング６５の端部を取り付けたが、本変形例では、一対の側壁６２ａ及び一対の腕部６３aを有するスプリング取付板６０ａを準備し、このスプリング取付板６０ａの一対の側壁６２ａのそれぞれに第１のコイルスプリング６５の端部を取り付け、一対の腕部６３aのそれぞれに第２のコイルスプリング６６の端部を取り付けている。

各第１のコイルスプリング６５の他方の端部には、以上の実施形態と同様に、支持部材３０の第１の面３１の裏面が取り付けられ、各第２のコイルスプリング６６の他方の端部には、支持部材３０の天面が取り付けられている。また、スプリング取付板６０ａは、６軸精密ステージ７０に固定されている。

次に、図７〜図９を用いて、本発明に係る光学装置の第２の実施形態について説明する。

本実施形態の光学装置は、図７に示すように、複数の光ファイバ１１ｂが束になっている光ファイバアレイブロック１０ｂと、これが固定されるファイバブロック基板６０ｂと、光ファイバアレイブロック１０ｂを位置決め固定のために支持する一対の支持部材３０ｂと、複数の光ファイバ１１ｂのそれぞれからの光が入射する、又は複数の光ファイバ１１ｂのそれぞれに光を出射する複数のマイクロレンズ５２を有するマイクロレンズアレイブロック５０ｂと、を備えている。

マイクロレンズアレイブロック５０ｂは、板状の直方体形状を成しているブロック本体５３と、ブロック本体５３の一平面上に形成されている複数のマイクロレンズマイクロレンズ５２とを有している。ブロック本体５３及び複数のマイクロレンズマイクロレンズ５２は、石英ガラスにより一体成形されている。本実施形態では、このマイクロレンズアレイブロック５０ｂのブロック本体５３が第１の実施形態における基板５０の役目を担い、ブロック本体５３の一平面（以下、ベース面とする）５１ｂが第１の実施形態におけるベース面５１の役目を担っている。すなわち、第１の実施形態における基板５０に相当する部材５３に、光学部品であるマイクロレンズ５２が組み込まれている。なお、本実施形態において、ブロック本体５３のベース面５１ｂに対して垂直な方向の軸をＹ軸、ベース面５１ｂと平行な面内で複数のマイクロレンズ５２が並んでいる方向の軸をＸ軸、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向の軸をＺ軸とし、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸回りの各方向をＸθ，Ｙθ，Ｚθとする。

光学部品である光ファイバアレイブロック１０ｂは、複数の光ファイバ１１ｂと、これを保持するための光ファイバブロック本体１３ｂとを有して構成されている。光ファイバブロック本体１３ｂは、直方体形状を成し、この内部に複数の光ファイバ１１ｂが固定されている。複数の光ファイバ１１ｂは、光ファイバブロック本体１３内でほぼＸ軸方向に直線状に並び、それぞれは、ほぼＹ軸方向に伸びている。

一対の支持部材３０ｂは、透明な石英ガラスにより、板状のほぼ直方体形状に形成されている。この直方体の各辺のうち最も長い辺を有し且つ最も面積の大きい平面が第１の面３１を成している。また、この第１の面３１に隣接し、互いに対向している一対の面のうち、一方の面が第１の面に対して垂直な平面であって直方体の各辺のうち最も短い辺を有し且つ面積が最も小さい面で、他方の面が第２の面３２ｂを成している。この第２の面３２ｂは、図９に示すように、ＸＹ平面での断面形状が、対を成す一方の面から遠ざかる方向に凸の円弧形状を成している。

次に、以上で説明した光学装置の製造過程について説明する。

まず、図８に示すように、光ファイバアレイブロック１０ｂをファイバブロック基板６０ｂに固定する。このファイバブロック基板６０ｂには、光ファイバアレイブロック１０ｂを基準として左右に腕部６７が設けられ、そこに、第２のコイルスプリング６６の一方の端部が取り付けられている。そして、このファイバブロック基板６０ｂを例えば垂直な作業用壁面等に固定する。この壁面には、ファイバブロック基板６０ｂを基準として、左右に、一対の側壁６２ｂが固定されており、各側壁６２ｂには、第１のコイルスプリング６５の一方の端部が取り付けられ、各第１のコイルスプリング６５の他方の端部に支持部材３０ｂの第１の面３１の裏面が取り付けられている。この状態で、一対の支持部材３０ｂの各第１の面３１は、光ファイバアレイブロック１０ｂの外側面１２に接している。

続いて、６軸精密ステージ７０を準備し、この６軸精密ステージ７０のアーム７１に、取付冶具７３及びボルト７２を用いて、マイクロレンズアレイブロック５０ｂを連結し、マイクロレンズアレイブロック５０ｂのベース面５１ｂ上に一対の支持部材３０ｂが載るようにする。そして、第２のコイルスプリング６６の他方の端部を支持部材３０ｂの天面に取り付ける。なお、この実施形態では、第１の実施形態の基板５０に相当するマイクロレンズアレイブロック５０ｂを６軸精密ステージ７０のアーム７１に取り付けたが、第１の実施形態と同様に、光学部品である光ファイバアレイブロック１０ｂを６軸精密ステージ７０のアーム７１に取り付けてもよい。

次に、光ファイバアレイブロック１０ｂに対してマイクロレンズアレイブロック５０ｂが相対的に適切な位置に配置され且つ適切な方向を向くよう、６軸精密ステージ７０を駆動して、マイクロレンズアレイブロック５０ｂをＸ，Ｙ，Ｚ，Ｘθ，Ｙθ，Ｚθ方向に移動させる。光ファイバアレイブロック１０ｂに対してマイクロレンズアレイブロック５０ｂが相対的に適切な位置に配置され且つ適切な方向を向いているか否かは、第１の実施形態と同様に、マイクロレンズアレイブロック５０ｂの各マイクロレンズ５２の光軸上に光源を配して、この光源からの光をマイクロレンズアレイブロック５０ｂの各マイクロレンズ５２を介して、各マイクロレンズ５２に対応する光ファイバ１１ｂで受光し、この光ファイバ１１ｂに接続されているケーブルから出射する光の量が最大になるようにすればよい。

光ファイバアレイブロック１０ｂに対するマイクロレンズアレイブロック５０ｂの位置決めが終了すると、６軸精密ステージ７０のアーム７１にマイクロレンズアレイブロック５０ｂを連結させた状態のまま、支持部材３０ｂの第１の面３１と光ファイバアレイブロック１０ｂの外側面１２との境、及び支持部材３０ｂの第２の面３２ｂとマイクロレンズアレイブロック５０ｂのベース面５１ｂとの境に紫外線硬化型接着剤を塗布し、そこに紫外線を照射して、光ファイバアレイブロック１０ｂに支持部材３０ｂを固定すると共に、この支持部材３０ｂにマイクロレンズアレイブロック５０ｂを固定する。すなわち、この実施形態では、第１の実施形態と異なり、支持部材３０ｂの第１の面３１及び第２の面３２ｂとそれぞれの接着対象面とを実質的に同時に接着固定する。

接着剤が硬化して、光ファイバアレイブロック１０ｂに支持部材３０ｂが固定され、この支持部材３０ｂにマイクロレンズアレイブロック５０ｂが固定されると、支持部材３０ｂからコイルスプリング６５を外し、マイクロレンズアレイブロック５０ｂから６軸精密ステージ７０のアーム７１を離す。

以上のように、本実施形態では、光ファイバアレイブロック１０ｂの両側を一対の支持部材３０ｂで支持しているので、支持部材３０ｂ自体を大きくしなくても、光ファイバアレイブロック１０ｂをしっかりと安定支持することができる。さらに、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、支持部材３０ｂの幅を狭められるので、この支持部材３０ｂをベース面５１ｂに対してＺθ方向に傾け易くすることができる。

ところで、本実施形態では、前述したように、第１の実施形態と異なり、支持部材３０ｂの第１の面３１及び第２の面３２ｂとそれぞれの接着対象面とを実質的に同時に接着固定しているが、本実施形態では、第２の面３２ｂの形状を工夫したことにより、接着剤の硬化過程での接着剤の容積収縮に伴うＺθ方向の変位を抑えることができる。

支持部材３０ｂの第２の面３２ｂは、図９を用いて前述したように、ＸＹ平面での断面形状が、対を成す一方の面から遠ざかる方向に凸、言い換えると、ベース面５１ｂ側の凸の円弧形状を成している。このため、第２の面３２ｂとベース面５１ｂとの接点Ｐを基準にして、＋Ｘ側及び−Ｘ側にほぼ等量の接着剤Ａを施すと、接点Ｐを基準にして、＋Ｘ側の接着剤Ａが硬化する過程で生じる＋Ｚθ方向の力と、−Ｘ側の接着剤Ａが硬化する過程で生じる−Ｚθ方向の力とが釣り合う。従って、接着剤Ａの硬化過程での接着剤Ａの容積収縮に伴うＺθ方向の変位を抑えることができる。

なお、以上と同様の効果をもたらす第２の面の形状は、以上のように円弧形状である必要はなく、ベース側に凸の滑らかな曲線形状、例えば、楕円弧形状であってもよいし、また、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、第２の面形状３２ｃ，３２ｄが二等辺三角形状や等脚台形形状等の多角形状であってもよい。

以上、本発明に係る各種実施形態を説明したが、本発明は、以上の各実施形態のよういに、光ファイバ、光ファイバアレイブロック、マイクロレンズブロック、マイクロレンズアレイブロックの位置決め固定のみならず、各種光学部品の位置決め固定に適用できることは言うまでもない。例えば、フェノール、フォトダイオードアレイ、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）、ミラー、回折格子等の光学部品の位置決め固定に適用できる。

また、以上の各種実施形態及び変形例では、いずれも、支持部材をベース面に密着させるために、第２のコイルスプリング６６を設けたが、例えば、支持部材の自重のみでベース面との密着性をある程度確保できる場合には、この第２のコイルスプリング６６を設けなくてもよい。

本発明に係る第１の実施形態としての光学装置の斜視図である。 本発明に係る第１の実施形態としての光学装置及び６軸精密ステージの側面図である。 本発明に係る第１の実施形態としての光学装置の製造手順を示す説明図である。 本発明に係る第１の実施形態で、接着剤の硬化過程で容積収縮してもＺθ方向の変位が起きない理由を説明するための説明図である。 本発明に係る第１の実施形態におけるホルダと支持部材との接合部分の変形例を示す説明図である。 本発明に係る第１の実施形態におけるコイルスプリングの取付形態の変形例を示す説明図である。 本発明に係る第２の実施形態としての光学装置の斜視図である。 本発明に係る第２の実施形態としての光学装置及び６軸精密ステージの側面図である。 本発明に係る第２の実施形態としての支持部材の第二の面の形状を示す説明図である。 本発明に係る第２の実施形態における支持部材の第二の面の変形例を示す説明図である。

符号の説明

１０：光ファイバ １０ｂ：光ファイバアレイブロック
１２，２２：外側面 ２０：ホルダ
３０，３０ｂ：支持部材 ３１：第１の面
３２，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ：第２の面
４０：マイクロレンズブロック ５０：基板
５０ｂ：マイクロレンズアレイブロック ５１，５１ｂ：ベース面
６５：第１のコイルスプリング ６６：第２のコイルスプリング
７０：６軸精密ステージ ７１：アーム

Claims (13)

1. 光学部品を平坦なベース面に対して相対的に位置決め固定する光学部品の位置決め固定器具において、
   平坦な第1の面と、該第1の面に対して垂直方向成分を有する方向に広がっている第２の面とがそれぞれ形成されている一対の支持部材を備え、
   前記一対の支持部材の各々の前記第1の面が、前記光学部品又は該光学部品を保持しているホルダと面接触して、該光学部品又は該ホルダを挟持し、
   前記一対の支持部材の各々の前記第２の面が前記ベース面に線接触又は面接触する、
   ことを特徴とする光学部品の位置決め固定器具。
2. 請求項１に記載の光学部品の位置決め固定器具において、
   前記第１の面に垂直な方向の前記第２の面の幅は、前記第1の面内のうち、前記光学部品又は前記ホルダと接触している面の前記ベース面に対して垂直な方向の幅よりも狭い、
   ことを特徴とする光学部品の位置決め固定器具
3. 請求項１及び２のいずれか一項に記載の光学部品の位置決め固定器具において、
   前記一対の支持部材の各々を他方の支持部材の方向へ付勢する付勢手段を備えている、
   ことを特徴とする光学部品の位置決め固定器具。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の光学部品の位置決め固定器具において、
   前記一対の支持部材の各々を前記ベース面の方向へ付勢する付勢手段を備えている、
   ことを特徴とする光学部品の位置決め固定器具。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の光学部品の位置決め固定器具において、
   前記第２の面は、前記第1の面に対して垂直な平面である、
   ことを特徴とする光学部品の位置決め固定器具。
6. 請求項１から４のいずれか一項に記載の光学部品の位置決め固定器具において、
   前記支持部材の断面であって、前記第１の面及び前記ベース面に対して垂直な面での断面における前記第２の面の形状は、該ベース面側に凸の滑らかな曲線形状又は多角形状である、
   ことを特徴とする光学部品の位置決め固定器具。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の光学部品の位置決め固定器具において、
   前記一対の支持部材は、光学的に透明である、
   ことを特徴とする光学部品の位置決め固定器具。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の光学部品の固定器具において、
   前記ベース面が形成された基板を備えている、
   ことを特徴とする光学部品の位置決め固定器具。
9. 請求項８に記載の光学部品の固定器具において、
   前記基板には、前記光学部品から光が入力する又は該光学部品に対して光を出力する他の光学部品が取り付けられている、
   ことを特徴とする光学部品の固定器具。
10. 光学部品が平坦なベース面に対して相対的に位置決め固定された光学装置の製造方法において、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の光学部品の位置決め固定器具を予め準備し、
    前記ベース面に対する前記一対の支持部材の相対移動と、該一対の支持部材に対する前記光学部品又は前記ホルダの相対移動とのうち、少なくともいずれかを実行して、該ベース面に対する該光学部品の相対的位置及び相対的方向を目的の状態にし、
    前記目的の状態で、前記ベース面に対して前記一対の支持部材を固定すると共に、該一対の支持部材に対して前記光学部品又は前記ホルダを固定する、
    ことを特徴とする光学装置の製造方法。
11. 請求項１０に記載の光学装置の製造方法において、
    前記ベース面に対する前記一対の支持部材の固定に先行して、該一対の支持部材に対する前記光学部品又は前記ホルダの固定を行う、
    ことを特徴とする光学装置の製造方法。
12. 請求項１０及び１１のいずれか一項に記載の光学装置の製造方法において、
    前記ベース面に対する前記一対の支持部材の相対移動、及び／又は該一対の支持部材に対する前記光学部品又は前記ホルダの相対移動の過程と、該ベース面に対する該一対の支持部材の固定、及び該一対の支持部材に対する該光学部品又は該ホルダの固定の過程とでは、該一対の支持部材のそれぞれを他方の支持部材の側に付勢しておく、
    ことを特徴とする光学装置の製造方法。
13. 請求項１０から１２のいずれか一項に記載の光学装置の製造方法において、
    前記ベース面に対する前記一対の支持部材の固定、及び該一対の支持部材に対する前記光学部品又は前記ホルダの固定には、光硬化型接着剤を用いる、
    ことを特徴とする光学装置の製造方法。
    

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