JP2005234058A - 光学ユニット及びこれを用いた光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 稠密な設置を可能にしつつ、透明板を光硬化性樹脂を用いて接着する際の接着力が充分に確保される光学ユニット、及びこれを用いた光学装置を提供する。
【解決手段】 光学ユニット５は、光学部品２１及び透明板２３を備え、透明板２３は、所定波長の光が透過可能であると共に鉛直方向の投影外形が同方向の光学部品２１の投影外形から突出しない形状を有しているため、光学ユニット同士が近接して設置される。更に、光学部品２１は、上方から透明板２３へ向けて光が照射されるとこの光を透明板２３の上面２３ｂに到達させる形状を有しているため、下面５ａの光硬化性樹脂を硬化させることによって光学ユニット５を接着する場合には、光が光硬化性樹脂に充分に達しその接着力が充分に確保される。
【選択図】 図２

Description

本発明は光学ユニット及びこれを用いた光学装置に関する。

従来、紫外線硬化性樹脂によってマウントベース（基板）又は他の光学部品等に接着固定される光学ユニットが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この光学ユニットは光学部品と透明板とを備えており、平面視において透明板の外形が光学部品の外形よりも大きいもの（以下前者と呼ぶ）と、透明板の外形が光学部品の外形よりも小さいもの（以下後者と呼ぶ）とが各々記載されている。これらの光学ユニットにあっては、光学部品端面と透明板端面、反対側の透明板端面とマウントベース等が各々紫外線硬化性樹脂によって接着される。
特許第２５０１１１９号公報

ここで、上記両者にあっては、接着工程において光学部品側から透明板に向けて斜めに紫外線が照射され、前者にあってはこの紫外線が透明板の光学部品に覆われていない縁部に照射されるため、この照射光が透明板を透過して透明板とマウントベース等との接合面に達し、この接合面で良好な接着力が得られる。しかしながら、この場合には、透明板の外形が光学部品に対して大きいため光学ユニットを稠密に配置することができないという問題点があった。

一方、後者にあっては光学部品に対して透明板の外形が小さいため、光学ユニットを稠密に配置することが可能となる一方で、透明板が受ける紫外線が極端に少なくなり、透明板とマウントベース等との接着力を充分に確保できず、場合によっては、光学ユニットがマウントベース等から剥離する虞がある。

そこで、本発明は、稠密な設置を可能にしつつ、透明板を光硬化性樹脂を用いて接着する際の接着力が充分に確保される光学ユニット、及びこれを用いた光学装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の光学ユニットは、端面同士が接合される光学部品及び透明板を備え、透明板は、所定波長の光が透過可能であると共に端面に直交する方向の投影外形が同方向の光学部品の投影外形から突出しない形状を有し、光学部品は、光学部品側から透明板へ向けて所定波長の光が照射されると当該所定波長の光を透明板の光学部品側の端面に到達させる形状を有することを特徴としている。

この光学ユニットでは、透明板の投影外形が光学部品の投影外形から突出しないため、光学ユニット同士が近接して設置される。また、この光学ユニットでは、光学部品の上記形状から、光学部品側から透明板へ向けて所定波長の光が照射されると、この光が透明板の光学部品側の端面に到達し、透明板の内部を透過して、反対側の端面に到達するため、反対側の端面の光硬化性樹脂を硬化させることによって光学ユニットを接着する場合には、照射光が光硬化性樹脂に充分に達しその接着力が充分に確保される。

ここで、上記作用を効果的に奏する光学部品の構成としては、具体的には、その側面に、透明板の光学部品側の端面の縁部を露出させるように透明板に向かうに従い外形が小とされる傾斜面を有する構成が挙げられる。

この光学ユニットでは、透明板に向かうに従い外形が小とされる傾斜面により、当該光学ユニットを光学装置に設置する場合には、この光学装置の使用の際に光学部品に向かう散乱光が傾斜面により透明板側に反射され減衰する。

また、上記作用を効果的に奏する光学部品の他の構成としては、具体的には、その側面から、透明板の光学部品との接合面に達する傾斜貫通孔を備える構成が挙げられる。

この光学ユニットでは、光学部品の側面から接合面に達する傾斜貫通孔により、この光学ユニットを光学装置に設置する場合には、この光学装置の使用の際に光学部品に向かう散乱光が傾斜貫通孔により透明板側に反射され減衰する。

また、上記作用を効果的に奏する光学部品の他の構成としては、具体的には、透明板側に大径の鍔部を有し、鍔部は、透明板との接合面とは反対側の面から透明板の光学部品との接合面に達する貫通孔を備える構成が挙げられる。

また、本発明の光学ユニットは、端面同士が接合される光学部品及び透明板を備え、透明板は、所定波長の光が透過可能であると共に端面に直交する方向の投影外形が同方向の光学部品の投影外形から突出しない形状を有し、透明板の側面は、光学部品側から透明板に向けて斜めに所定波長の光が照射された場合の入射角が、当該所定波長の光が端面に垂直な面へ入射するときの入射角よりも小さくなる方向に傾斜した傾斜面とされていることを特徴としている。

この光学ユニットでは、透明板の投影外形が光学部品の投影外形から突出しないため、光学ユニット同士が近接して設置される。また、この光学ユニットでは、光学部品側から透明板へ向けて斜めに所定波長の光が照射された場合、この光の入射角が小さくなるような方向に透明板の側面が傾斜しているため、この傾斜面に入射した光の反射損失が少なくされ、この反射損失の少ない光が透明板の内部を透過して反対側の端面に到達する。このため、反対側の端面の光硬化性樹脂を硬化させることによって光学ユニットを接着する場合には、照射光が光硬化性樹脂に充分に達しその接着力が充分に確保される。

また、上記作用を効果的に奏する光学部品の構成としては、具体的には、光学素子と、この光学素子を保持するとともに透明板に接合され所定波長の光が不透過な光学枠と、を有する構成が挙げられる。

また、本発明の光学装置は、マウントベースと、上記何れかの光学ユニットとを備え、透明板の光学部品との接合面とは反対側の端面が、所定波長の光により硬化する光硬化性樹脂を介してマウントベース上に接着されたことを特徴としている。

この光学装置によれば、上記何れかの光学ユニットを備えているため、光学ユニット同士が近接して配置されると共に、光学ユニットとマウントベースとの接着力が充分に確保される。

また、この光学ユニットにあっては、光学部品と透明板とが予め接合され一体に構成されているため、マウントベースに設置する場合には、光学ユニットとマウントベースとを接着すればよく、光学部品、透明板及びマウントベースを同時に接着する特許文献１記載の光学ユニットに比して取り扱いが容易とされる。

また、本発明の光学ユニット及び光学装置においては、所定波長の光が紫外線であることを特徴としてもよく、前記透明板が合成石英からなることを特徴としてもよい。

本発明によれば、稠密な設置を可能にしつつ、透明板を光硬化性樹脂を用いて接着する際の接着力が充分に確保される光学ユニット、及びこれを用いた光学装置を提供することができる。

以下、本発明による光学ユニットを備えた光学装置の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一の要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る光学装置１を示す斜視図であり、この光学装置１は、マウントベース３と、光学ユニット５と、を備えたいわゆるマッハツェンダー干渉計を構成している。

マウントベース３は例えばアルミニウム等の金属からなり板状に形成され基板を成すものである。

光学ユニット５は、マウントベース３上に搭載されている。この光学ユニット５は、発光素子を搭載した発光ユニット５Ｐ、コリメートレンズを搭載したレンズユニット５Ｑ、ビームスプリッタを搭載したビームスプリッタユニット５Ｓ１，５Ｓ２、ミラーを搭載したミラーユニット５Ｍ１，５Ｍ２、受光素子を搭載した受光ユニット５Ｒであり、これら発光素子、コリメートレンズ、ビームスプリッタ、ミラー、受光素子を光学素子として各々搭載したユニットを総称して光学ユニット５と呼ぶ。この光学ユニット５はその下面が所定波長の光を受けて硬化する紫外線硬化性樹脂（光硬化性樹脂）からなる接着剤を介してマウントベース３上に接着されている。

発光ユニット５Ｐ、レンズユニット５Ｑ、ビームスプリッタユニット５Ｓ１及びミラーユニット５Ｍ１は同軸に一列状に設置されていると共に、ミラーユニット５Ｍ２、ビームスプリッタユニット５Ｓ２、受光ユニット５Ｒは同軸上に一列状に設置され、これらのユニット列は並設されると共に、ビームスプリッタユニット５Ｓ２とミラーユニット５Ｍ２のミラー面同士、ミラーユニット５Ｍ１とビームスプリッタユニット５Ｓ２のミラー面同士が各々対面し、発光ユニット５Ｐから出射された光が、レンズユニット５Ｑでコリメートされ、ビームスプリッタユニット５Ｓ１でミラーユニット５Ｍ１へ向かう光とミラーユニット５Ｍ２へ向かう光とに分割され、ビームスプリッタユニット５Ｓ１からの直進光はミラーユニット５Ｍ１で直角に反射され、一方ビームスプリッタユニット５Ｓ１からの分離光はミラーユニット５Ｍ２で直角に反射され、ミラーユニット５Ｍ１、ミラーユニット５Ｍ２からの光はビームスプリッタユニット５Ｓ２に至り、当該ビームスプリッタユニット５Ｓ２を介して受光ユニット５Ｒに受光される配置構成とされている。そして、ビームスプリッタユニット５Ｓ１とミラーユニット５Ｍ１との間の光路上に検査対象となる被検物７を配置することにより受光ユニット５Ｒでは干渉縞が検出され、被検物７の歪み等が測定される。

以下、光学ユニット５について詳説する。なお、以下の説明中で用いる上方、下方、上部、下部等の上下の概念は、図面の上下に対応するものとする。

図２は図１中の光学ユニット５を示す斜視図であり、ここでは光学ユニット５Ｓ１，５Ｓ２を代表して説明するが他の光学ユニット５Ｐ，５Ｑ，５Ｍ１，５Ｍ２，５Ｒの場合も同様である。光学ユニット５は、一方の端面を下面５ａ、他方の端面を上面５ｂとし、下面５ａがマウントベース３に接着される。このマウントベース３との接着は、紫外線硬化性樹脂からなる接着剤によってされる。光学ユニット５は、光学部品２１と、その下面に透明板２３とを備え、透明板の下面５ａが一方の端面とされ光学部品２１の上面５ｂが他方の端面とされ、光学部品２１と透明板２３とは例えば熱硬化性樹脂等からなる接着剤等により接着されている。

光学部品２１は光学枠２５と、この光学枠２５に保持される光学素子２７（前述した光学素子を総称して光学素子２７と呼ぶ）とを有している。光学枠２５は、紫外線が不透過とされ、その中央に断面矩形形状の溝として形成された素子搭載部２９を有し、光学素子２７は、素子搭載部２９の溝内に嵌め込まれることで光学枠２５に保持されている。この光学素子２７は所定の向きに設置され、この光学素子２７を保持した光学ユニット５を上記マウントベース３上の所定位置に設置することで前記した各種光学ユニット５の光学的機能が発揮される。なお、素子搭載部２９は断面矩形形状の溝に限らず、例えば断面円形形状の貫通孔や断面半円形形状の溝としてもよい。

光学枠２５は、その上部の両側面に形成された凹設溝３１，３１を有している。これらの凹設溝３１，３１は、面対称となるように対に形成されていると共に、両側面の奥行き方向（幅方向）全幅に亘って延在している。この凹設溝３１は内側に切り込むＶ溝であり、内側上面３３及び内側下面３５を備えている。

内側上面３３は、外側に向かう法線３３ｈが下側を向き、水平面に対して傾斜面とされている。内側上面３３は、光学枠２５の上面５ｂの縁部３７と共にこの光学ユニット５の把持面を構成する。すなわち、その外側に向かう法線３３ｈが下側を向く内側上面３３及びその外側に向かう法線３７ｈが上側を向く上面縁部３７で光学ユニット５の把持部３９が構成され、後述する把持装置が、そのチャック面を内側上面３３及び上面縁部３７に押し当てることによって光学ユニット５を把持することが可能とされている。

また、光学枠２５は、その下部の両側面に形成された傾斜面５１，５１を有している。これらの傾斜面５１は、面対称となるように対に形成されていると共に、両側面の奥行き方向（幅方向）全幅に亘って延在している。この傾斜面５１は光学枠２５の底面２５ａに向かうに従い光学枠２５の外形が小さくなるように傾斜している。このように光学枠２５に傾斜面５１が設けられることにより、その下部に逃げ部５３が画成される。

透明板２３は、例えば上記所定波長の紫外線を透過する石英ガラス等からなり、平板状に形成されている。この透明板２３は、その上下方向の投影外形が光学部品２１の同方向の投影外形から突出しない形状とされている。投影外形が突出しないとは、投影外形が同じであることも含まれる。

透明板上面２３ｂは中央部のみ接合面として光学枠２５の底面２５ａに接合され、これより外側の上面縁部２３ｃは上記の逃げ部５３から露出している。光学部品２１側の斜め上方から透明板２３へ向けて斜めに上記所定波長の紫外線が照射された場合には、この紫外線は逃げ部５３を通過し透明板２３の上面縁部２３ｃに達する。

続いて、図３を参照し、光学ユニット５をマウントベース３上に接着する接着工程について説明する。図３は、図２の光学ユニット５の接着工程を示す状態説明図であり、把持装置６１により把持されマウントベース３上に設置された光学ユニット５を示す図である。まず、接着工程に用いる把持装置６１及びマニピュレータ６７等について説明する。

把持装置６１は、対として設けられたチャック部６３，６４を有している。チャック部６３とチャック部６４とは接離機構６５で連結されており、一方のチャック部６３は他方のチャック部６４に対して接離する方向に移動可能とされている。接離機構６５としては例えば油圧、空気圧等により駆動するシリンダ機構が用いられる。チャック部６３，６４は、側面の奥行き方向（幅方向）全幅に亘って延び、光学ユニット５の把持面３３，３７に沿うような形状に構成されたチャック面７３，７７を有している。すなわち、チャック部６３，６４とが接近方向に移動することによりチャック面７３，７７が把持面３３，３７と密着する形状とされている。

マニピュレータ６７は、把持装置６１を連結して備え、図示しない制御手段の制御によって把持装置６１を３次元方向に移動させる。制御手段は、図示しない検出手段が検出した光学ユニット５の位置及び向きに基づいてマニピュレータ６７の駆動を制御する。

また、マニピュレータ６７は、光学部品２１側から透明板２３の逃げ部５３へ向かうように斜めに前記紫外線を照射する光源部６９を一対備えている。この光源部６９としては、例えば出射面６９ａから紫外線を拡散させる光ファイバーの束等が用いられる。

続いて、光学ユニット５をマウントベース３上に接着する接着工程について説明する。始めに、光学ユニット５の下面（透明板の下面）５ａに未硬化の紫外線硬化性樹脂からなる接着剤を予め塗布し、光学ユニット５の上部を把持装置６１によって把持する。すなわち、まず、マニピュレータ６７が、把持装置６１を、そのチャック部６３，６４が離れた状態で光学ユニット５の上部を挟む位置に移動する。次に、接離機構６５を駆動し、チャック部６３を、チャック部６４へ接近する方向に移動する。すると、光学ユニット５の把持面３３，３７がそれぞれチャック面７３，７７に押し当てられ、光学ユニット５が把持装置６１によって把持される。このように光学ユニット５は上部を把持されるとき４つの平面と密着するため、把持装置６１に対して確実に把持される。

光学ユニット５は、把持装置６１に把持されたままマニピュレータ６７によって移動され、マウントベース３上の所定の設置位置及び設置向きで下面５ａがマウントベース３上に配置される。このとき、予め下面５ａに塗布されていた接着剤は下面５ａとマウントベース３との間に挟まれ、挟まれた接着剤によって接着層８３が形成される。なお、ここでは接着剤を光学ユニット５の下面５ａに予め塗布しているが、マウントベース３上の設置位置に予め塗布していてもよい。

次に、制御手段によってマニピュレータ６７の駆動を制御し、光学ユニット５を、その上部の把持部３９，３９で把持装置６１によって把持したまま、光学ユニット５の位置及び向きの微調整を行う。

次いで、光源部６９から上記所定波長の紫外線を出射する。すると、出射された紫外線は逃げ部５３を通り露出した上面縁部２３ｃへ達し、透明板２３内部を通過して接着層８３へ達し、接着層８３の接着剤はこの紫外線を受けて硬化する。接着剤はこの硬化に伴って収縮しようとするが、光学ユニット５は把持部３９が把持装置６１によって確実に固定されているので、接着剤の収縮に引きずられて移動することはなく、接着剤の硬化中においても設置位置及び設置向きが正確に維持される。そして、接着剤が完全に硬化したら把持装置６１を把持部３９，３９から外し、光学ユニット５の接着が終了する。

このように、光学ユニット５によれば、透明板２３の投影外形は光学部品２１の投影外形から突出しないように構成されており、光学ユニット５同士を近接に設置しても透明板２３同士が邪魔にならないため、光学ユニット５同士を近接に設置することが可能とされ、光学装置１内には光学ユニット５を稠密に配置することが可能とされる。

また、光学ユニット５によれば、その下部に傾斜面５１が設けられて逃げ部５３が形成され、透明板２３の投影外形を光学部品２１と同じ又は小さくしながらも上面縁部２３ｃが露出するため、光源部６９からの紫外線が上面縁部２３ｃに到達し、接着層８３のより中央側まで紫外線が当たりやすく、接着剤の接着力が充分確保され、光学ユニット５がマウントベース３上に確実に接着されている。

また、光学ユニット５を用いた光学装置１によれば、光学ユニット５の傾斜面５１は、底面２５ａに向かうに従い光学枠２５の外形が小さくなるように傾斜しているため、光学装置１内で発生し光学ユニット５へ向かう散乱光は傾斜面５１により下向きに反射され、透明板２３やマウントベース３で減衰される結果、信頼性の高い光学装置を得ることが可能とされる。

また、光学ユニット５によれば、光学部品２１と透明板２３とが予め接合され一体に構成されているため、マウントベース３上に設置する場合には、光学ユニット５とマウントベース３とを接着すればよく、光学部品２１、透明板２３及びマウントベース３を同時に接着する場合に比して取り扱いが容易であると共に、光学ユニット５の高い位置精度及び向き精度を得ることが可能とされる。

また、光学ユニット５によれば、上部に把持面３３，３７を有することにより把持装置６１のチャック面７３，７７が、それぞれ把持面３３，３７に押し当てられて光学ユニット５を把持するため、光学ユニット５は４面による安定した把持とされ確実に把持される。

また、このように確実に把持されるため、光学ユニット５は、接着剤硬化中の収縮に伴う力を受けたとき位置及び向きを変えることが抑制され、接着剤の硬化後には所望の設置位置及び設置向きに正確に固定され、光学ユニット５は高い精度で所望の設置位置及び設置向きに設置される。

また、光学ユニット５によれば、凹設溝３１は、側面の奥行き方向全幅に亘って延在しているため、側面に穴状の凹部を設けて把持部を構成する場合よりも単純な構造のチャック部６３，６４を用いることが可能とされ、マニピュレータ等による自動的な把持が容易とされる。

また、光学ユニット５によれば、把持部３９，３９により安定して確実に把持されながら、透明板２３の上面縁部２３ｃの露出によりマウントベース３上に接着される接着剤の充分な接着力を確保し充分に硬化することから、光学ユニット５がマウントベース３上に確実に所望の設置位置及び設置向きに正確に固定され、光学ユニット５の更に高い位置精度及び向き精度が得られる。

また、光学ユニット５によれば、凹設溝３１と傾斜面５１とが同じ奥行き方向に延びているため、光学枠２５の作製の際、凹設溝３１と傾斜面５１とを同時に加工することが可能であり、光学枠２５の作製が容易とされる。

なお、上記各種光学ユニット５が適用される光学装置１は、マッハツエンダー干渉計に限定されるものではなく、フーリエ変換分光計，平面度測定装置等にも適用が可能である。

続いて、本発明による光学ユニットの第２の実施形態に係る光学ユニット４００について図４を参照しながら説明する。図４は、光学ユニット４００を示す斜視図である。この光学ユニット４００の光学ユニット５との相違点は、その下部の構成にあり、特に光学ユニット４００の構成要素である光学枠４２５の構成にある。

なお、第２実施形態から第６実施形態にあっては、光学ユニット２００，３００，４００，５００，６００の透明板２３，５２３，６２３は、第１実施形態に係る光学ユニット５と同様、その上下方向の投影外形が光学部品２２１，３２１，４２１，５２１，６２１の同方向の投影外形から突出しない形状とされている。

図４に示す第２実施形態の光学ユニット４００にあっては、光学枠４２５はその下部両側面が鉛直面にされると共に傾斜貫通孔４５３を備えている。この傾斜貫通孔４５３は、光学枠４２５の下部両側面から光学枠４２５と透明板２３との接合面に達するように傾斜して延びており、奥行き方向（幅方向）に１個もしくは複数（本実施形態では片側２個）が設けられている。透明板２３の上面２３ｂは傾斜貫通孔４５３を介して外部へ露出している。

このような光学ユニット４００によれば、第１実施形態と同様に光学部品４２１側から透明板２３へ向けて斜めに上記所定波長の紫外線が照射された場合には、この紫外線は傾斜貫通孔４５３を通過し露出した透明板上面２３ｂに達するため、光学ユニット５の場合と同様の効果を得ることができる。

また、光学ユニット４００を用いた光学装置によれば、光学ユニット４００の側面に傾斜貫通孔４５３が設けられているため、光学装置内で発生し光学ユニット４００へ向かう散乱光が傾斜貫通孔４５３へ入射し、透明板２３やマウントベース３で減衰される結果、信頼性の高い光学装置を得ることが可能とされる。

また、光学ユニット４００によれば、光学枠４２５と透明板２３との接合面の面積が光学ユニット５に比して大きいため、光学枠４２５と透明板２３との強い接着が得られる。また、一般に貫通孔は加工が容易であるため、光学枠４２５の作製が容易とされる。

続いて、本発明による光学ユニットの第３の実施形態に係る光学ユニット５００について図５を参照しながら説明する。図５は、光学ユニット５００を示す斜視図である。この光学ユニット５００の光学ユニット５との相違点は、その下部の構成にあり、特に光学ユニット５００の構成要素である光学枠５２５の構成にある。

図５に示す光学ユニット５００にあっては、光学枠５２５はその下部両側面が鉛直面にされると共に下部両側面から突出して対に設けられた大径の鍔部５５１及び貫通孔５５３を備えている。この貫通孔５５３は、鍔部５５１の上面５５１ｂから光学枠５２５と透明板５２３との接合面に達するように延びており、奥行き方向（幅方向）に１個もしくは複数（本実施形態では片側２個）が設けられている。透明板５２３の上面５２３ｂは貫通孔５５３を介して外部へ露出している。

このような光学ユニット５００によれば、第１実施形態と同様に光学部品５２１側から透明板５２３へ向けて上記所定波長の紫外線が照射された場合には、この紫外線は貫通孔５５３を通過し露出した透明板上面５２３ｂに達するため、光学ユニット５の場合と同様の効果を得ることができる。

また、光学ユニット５００によれば、光学枠５２５と透明板５２３との接合面の面積が光学ユニット４００に比して大きいため、光学枠５２５と透明板５２３との更に強い接着が得られる。また、一般に貫通孔は加工が容易であるため、光学枠５２５の作製が容易とされる。

続いて、本発明による光学ユニットの第４の実施形態に係る光学ユニット６００について図６を参照しながら説明する。図６は、光学ユニット６００を示す斜視図である。この光学ユニット６００の光学ユニット５との相違点は、その下部の構成にあり、特に光学ユニット６００の構成要素である透明板６２３の構成にある。

図６に示す光学ユニット６００にあっては、光学枠６２５はその下部両側面が鉛直面とされ、透明板６２３はその両側面が上方に向かうに従いこの透明板６２３の外形が小となる傾斜面６２３ｄとされている。その結果、光学部品６２１側から透明板６２３に向けて斜めに所定波長の紫外線が照射された場合の傾斜面６２３ｄへの入射角は、その斜めの紫外線が鉛直面へ入射するときの入射角よりも小さくなる。

このため、このような光学ユニット６００によれば、傾斜面６２３ｄに入射した紫外線の反射損失が少なくされ、この反射損失の少ない紫外線が透明板６２３の内部を透過して透明板６２３の下面５ａに到達するため、光学ユニット５の場合と略同様の効果を得ることができる。

続いて、本発明による光学ユニットの第５の実施形態に係る光学ユニット２００及び第６の実施形態に係る光学ユニット３００について図７〜図１１を参照しながら説明する。図７及び図８は光学ユニット２００を示す図であり、図９〜図１１は光学ユニット３００を示す図である。この光学ユニット２００，３００の光学ユニット５との相違点は、把持部２３９，３３９の構成にある。

図７に示す第５実施形態の光学ユニット２００にあっては、光学枠２２５は、その上部の両側面に形成された凸条部２３１，２３１を有している。これらの凸条部２３１，２３１は、面対称となるように対に形成されていると共に、両側面の奥行き方向（幅方向）全幅に亘って延在している。この凸条部２３１は断面四角形形状に形成されており、凸条部下面２３３及び凸条部上面２３７を備えている。

凸条部下面２３３は、外側に向かう法線２３３ｈが下側を向き、水平面に対して傾斜面とされており、凸条部上面２３７は、光学ユニット２００の上面２００ｂと同一平面上の縁部であり、外側に向かう法線２３７ｈが上側を向き、この凸条部下面２３３及び凸条部上面２３７がこの光学ユニット２００の把持面を構成する。すなわち、これらの凸条部下面２３３及び凸条部上面２３７で光学ユニット２００の把持部２３９が構成され、後述する把持装置が、そのチャック面を凸条部下面２３３及び凸条部上面２３７に押し当てることによって光学ユニット２００を把持することが可能とされている。

続いて、図８を参照し、光学ユニット２００の接着工程に用いる把持装置２６１について説明する。図８は、図７の光学ユニット２００の接着工程を示す状態説明図であり、把持装置２６１により把持されマウントベース３上に設置された光学ユニット２００を示す図である。把持装置２６１の把持装置６１との相違点は、接離機構２６５の構成にある。

接離機構２６５は、モータ２６５ｍの駆動により雄螺子軸２６５ｎが回転し、これに螺合されチャック部６３を備える連結部２６５ｐがチャック部６４と接離する方向に移動する構成とされている。

本実施形態の光学ユニット２００によれば、上部に把持面２３３，２３７を有することにより把持装置２６１のチャック面７３，７７が、それぞれ把持面２３３，２３７に押し当てられて光学ユニット２００を把持するため、光学ユニット５の場合と同様の作用、効果を奏する。なお、凸条部を光学枠に対して下方にずらして設け（凸条部の上面が光学枠の上面に対して低くなるように設け）、光学ユニットの上面縁部ではない凸条部の上面を凸条部の下面と共に把持面とすることも可能である。

また、図９に示す第６実施形態の光学ユニット３００にあっては、光学枠３２５は、その上部の両側面に形成された凹設溝３３１，３３１を有している。これらの凹設溝３３１，３３１は、面対称となるように対に形成されていると共に、両側面の奥行き方向（幅方向）全幅に亘って延在している。この凹設溝３３１は内側に切り込む断面台形形状の溝であり、内側上面３３３及び内側下面３３７を備えている。

内側上面３３３は、外側に向かう法線３３３ｈが下側を向き、水平面に対して傾斜面とされており、内側下面３３７は、外側に向かう法線３３７ｈが上側を向き、水平面に対して傾斜面とされており、この内側上面３３３及び内側下面３３７がこの光学ユニット３００の把持面を構成する。すなわち、これらの内側上面３３３及び内側下面３３７で光学ユニット３００の把持部３３９が構成され、後述する把持装置が、そのチャック面を内側上面３３３及び内側下面３３７に押し当てることによって光学ユニット３００を把持することが可能とされている。

続いて、図１０を参照し、光学ユニット３００の接着工程に用いる更に他の把持装置３６１について説明する。図１０は、図９の光学ユニット３００の接着工程を示す状態説明図であり、他の把持装置３６１により把持されマウントベース３上に設置された光学ユニット３００を示す図である。把持装置３６１の把持装置６１との相違点は、チャック部３６３，３６４の構成にある。

チャック部３６３，３６４は、側面の奥行き方向（幅方向）全幅に亘って延び、光学ユニット３００の把持面３３３，３３７に沿うような形状に構成されたチャック面３７３，３７７を有している。すなわち、チャック部３６３，３６４とが接近方向に移動することによりチャック面３７３，３７７が把持面３３３，３３７と密着する形状とされている。

また、図１１を参照し、光学ユニット３００の接着工程に用いる更に他の把持装置について説明する。図１１は、図９の光学ユニット３００が更に他の把持装置を構成するチャック部３８３により把持された状態を示す状態説明図であり、その状態の光学ユニット３００の把持部３３９付近を示す図である。

チャック部３８３は、アーム３８４先端の密着部３８６が回動軸３８５を中心として互いに開く方向にアーム３８４が回動することにより、それぞれの密着部３８６の外側の面であるチャック面３９３，３９７が各々光学ユニット３００の把持面３３３，３３７に押し当てられる構成とされている。

本実施形態の光学ユニット３００によれば、上部に把持面３３３，３３７を有することにより把持装置３６１のチャック面３７３，３７７が、それぞれ把持面３３３，３３７に押し当てられて光学ユニット３００を把持し、また、他の把持装置のチャック面３９３，３９７が、それぞれ把持面３３３，３３７に押し当てられて光学ユニット３００を把持するため、光学ユニット５の場合と同様の作用、効果を奏する。

なお、光学ユニット５，２００，３００，４００，５００，６００と、それらを把持する把持装置との組み合わせは、上記実施形態の組み合わせに限定されるものではなく、適用可能な実施形態に対して各々用いることが可能である。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、光学ユニット５，２００，３００，４００，５００，６００のマウントベース３への接着を紫外線硬化性樹脂からなる接着剤によって行っているが、接着剤は透明板２３，５２３，６２３を透過する可視光等の他の光により硬化する光硬化性樹脂からなる接着剤を用いて接着してもよい。

また、上記実施形態においては、２箇所の光源部６９を設け紫外線を対称な２方向から照射し接着剤の硬化状態を対称とし硬化中の収縮に伴う接着層８３の歪みを平均化するようにしているが、光源部６９は少なくとも１箇所設ければよく、紫外線は少なくとも１方向から照射されればよい。また、このとき、光学ユニットの傾斜面５１、傾斜貫通孔４５３、貫通孔５５３、透明板６２３の傾斜面６２３ｄも紫外線の照射方向に対応して少なくとも１箇所に設けられればよい。また、光源部６９及び傾斜面５１、傾斜貫通孔４５３、貫通孔５５３、傾斜面６２３ｄは３個以上の場合は、周方向の等配位置に配置することが好ましい。

また、上記実施形態においては、把持装置により光学ユニット５，２００，３００，４００，５００，６００を確実に把持可能とするとして、把持部３９，２３９，３３９を設けているが、本発明は、把持部を有しない光学ユニットに適用することも可能である。

本発明の第１実施形態に係る光学ユニットを備えた光学装置を示す斜視図である。 図１中の光学ユニットを示す斜視図である。 図２の光学ユニットの接着工程を示す状態説明図であり、把持装置により把持されマウントベース上に設置された光学ユニットを示す図である。 本発明の第２実施形態に係る光学ユニットを示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る光学ユニットを示す斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る光学ユニットを示す斜視図である。 本発明の第５実施形態に係る光学ユニットを示す斜視図である。 図７の光学ユニットの接着工程を示す状態説明図であり、他の把持装置により把持されマウントベース上に設置された光学ユニットを示す図である。 本発明の第６実施形態に係る光学ユニットを示す斜視図である。 図９の光学ユニットの接着工程を示す状態説明図であり、更に他の把持装置により把持されマウントベース上に設置された光学ユニットを示す図である。 図９の光学ユニットが更に他の把持装置を構成するチャック部により把持された状態を示す状態説明図である。

符号の説明

１…光学装置、３…マウントベース、５，２００，３００，４００，５００，６００…光学ユニット、５ａ…下面、２１，２２１，３２１，４２１，５２１，６２１…光学部品、２３，５２３，６２３…透明板、２３ｂ、５２３ｂ…透明板上面、２５，２２５，３２５，４２５，５２５，６２５…光学枠、２７…光学素子、５１…傾斜面、６１…把持装置、８３…接着層、４５３…傾斜貫通孔、５５１…鍔部、５５３…貫通孔、６２３ｄ…傾斜面。

Claims (7)

1. 端面同士が接合される光学部品及び透明板を備え、
   前記透明板は、所定波長の光が透過可能であると共に前記端面に直交する方向の投影外形が同方向の前記光学部品の投影外形から突出しない形状を有し、
   前記光学部品は、前記光学部品側から前記透明板へ向けて前記所定波長の光が照射されると当該所定波長の光を前記透明板の光学部品側の端面に到達させる形状を有することを特徴とする光学ユニット。
2. 前記光学部品は、
   その側面に、前記透明板の光学部品側の端面の縁部を露出させるように前記透明板に向かうに従い外形が小とされる傾斜面を有することを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
3. 前記光学部品は、
   その側面から、前記透明板の前記光学部品との接合面に達する傾斜貫通孔を備えることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
4. 前記光学部品は、
   前記透明板側に大径の鍔部を有し、
   前記鍔部は、前記透明板との接合面とは反対側の面から前記透明板の前記光学部品との接合面に達する貫通孔を備えることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
5. 端面同士が接合される光学部品及び透明板を備え、
   前記透明板は、所定波長の光が透過可能であると共に前記端面に直交する方向の投影外形が同方向の前記光学部品の投影外形から突出しない形状を有し、
   前記透明板の側面は、前記光学部品側から前記透明板に向けて斜めに前記所定波長の光が照射された場合の入射角が、当該所定波長の光が前記端面に垂直な面へ入射するときの入射角よりも小さくなる方向に傾斜した傾斜面とされていることを特徴とする光学ユニット。
6. 前記光学部品は、
   光学素子と、この光学素子を保持するとともに前記透明板に接合され前記所定波長の光が不透過な光学枠と、を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の光学ユニット。
7. マウントベースと、
   請求項１〜６の何れか１項に記載の光学ユニットとを備え、
   前記透明板の前記光学部品との接合面とは反対側の端面が、前記所定波長の光により硬化する光硬化性樹脂を介して前記マウントベース上に接着されたことを特徴とする光学装置。
   

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