JP2007219337A - Method of adhesion and fixing of optical component and laser light source apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ光学系におけるレンズ、ミラー等の光学部品を紫外線硬化型接着剤を用いて基板上に接着固定する光学部品の接着固定方法およびレーザ光源装置に関する。 The present invention relates to an optical component adhesive fixing method and a laser light source device, in which optical components such as lenses and mirrors in a laser optical system are bonded and fixed on a substrate using an ultraviolet curable adhesive.
従来より、レーザ光学系における光学部品の基板への接着固定には、紫外線硬化型接着剤、熱硬化性接着剤、はんだ、溶接等が用いられている。中でも、光軸調整が必要なレンズやミラー等の接着固定には、紫外線を照射するまで硬化することがなく、光軸調整後はその状態から動かすことなく紫外線を照射することで瞬時に硬化させることができる紫外線硬化型接着剤が一般的に広く用いられている(例えば下記特許文献1参照)。
Conventionally, an ultraviolet curable adhesive, a thermosetting adhesive, solder, welding, or the like is used for bonding and fixing optical components to a substrate in a laser optical system. Above all, when fixing the lenses and mirrors that require optical axis adjustment, they are not cured until they are irradiated with ultraviolet rays, and after the optical axis adjustment, they are cured instantaneously by irradiating ultraviolet rays without moving from that state. UV curable adhesives that can be used are generally widely used (see, for example,
図7は、紫外線硬化型接着剤を用いた従来の接着固定方法を説明するレーザ光源装置の要部側断面図である。レーザ光源としての半導体レーザ1は、保持部材2に設けられた嵌合孔2aに固定されている。半導体レーザ1より出射される光ビームは発散光束であるため、光学部品としてのカップリングレンズ3はその焦点位置を半導体レーザ1の発光点に合わせて光ビームが略平行光束となるように配置されている。カップリングレンズ3は、保持部材2より突出しレンズの周縁に沿って円筒状の接着面が形成された突起部2bの上に、紫外線硬化型接着剤4を介して接着固定されている。
FIG. 7 is a side cross-sectional view of a main part of a laser light source device for explaining a conventional adhesive fixing method using an ultraviolet curable adhesive. A
保持部材2に対するカップリングレンズ3の接着固定は以下の手順で行われる。
まず、半導体レーザ1を保持部材2の嵌合孔2aに固定し光軸5を決定する。次いで、保持部材2の突起部2b上に紫外線硬化型接着剤4を塗布する。次に、カップリングレンズ3をアライメントクランプ装置(図示略)で保持して、突起部2b上に配置する。そして、半導体レーザ1を点灯させた状態で、カップリングレンズ3の位置を調整し半導体レーザ1の光軸5と合わせる。最後に、紫外線硬化型接着剤4に紫外線を照射し硬化させた後、上記アライメントクランプ装置によるクランプ力を解除する。以上のようにして、突起部2b上にカップリングレンズ3が接着固定される。
The coupling and fixing of the
First, the
このような従来の接着固定方法においては、カップリングレンズ3の光軸調整範囲を考慮して、保持部材2の突起部2b上に塗布する紫外線硬化型接着剤4の層を厚くする必要がある。しかしながら、接着剤4の層厚を大きくすると、接着剤4の硬化収縮も大きくなるのでカップリングレンズ3の光軸ずれが発生しやすいという問題がある。
In such a conventional adhesive fixing method, it is necessary to thicken the layer of the ultraviolet curable adhesive 4 applied on the
また、この種のレーザ光源装置は、ディスプレイ光源に用いられる青色(波長445nm)半導体レーザや緑色(波長532nm)SHG(第2次高調波発生)固体レーザ、あるいは、データストレージ光源に用いられる青紫色(波長405nm)半導体レーザなどのレーザ光学系に適用される場合がある。この場合、レーザ光を点灯させて光学部品の光軸調整を行う際、レーザ光で紫外線硬化型接着剤の光重合開始剤が反応して硬化してしまい、光軸調整を円滑に行えなくなるという問題があった。 Also, this type of laser light source device is a blue (wavelength 445 nm) semiconductor laser or green (wavelength 532 nm) SHG (second harmonic generation) solid state laser used for a display light source, or a blue-violet color used for a data storage light source. (Wavelength 405 nm) In some cases, the present invention is applied to a laser optical system such as a semiconductor laser. In this case, when the optical axis of the optical component is adjusted by turning on the laser beam, the photopolymerization initiator of the ultraviolet curable adhesive reacts and cures with the laser beam, and the optical axis cannot be adjusted smoothly. There was a problem.
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、紫外線硬化型接着剤の硬化収縮による光軸ずれを抑制でき、レーザ光を点灯させながら光軸調整を行うことができる光学部品の接着固定方法およびレーザ光源装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can suppress optical axis shift due to curing shrinkage of an ultraviolet curable adhesive, and can perform optical axis adjustment while turning on laser light, and an optical component adhesive fixing method and laser light source It is an object to provide an apparatus.
以上の課題を解決するに当たり、本発明の光学部品の接着固定方法は、レーザ光源が設置された基板の上に、光学部品を紫外線硬化型接着剤を用いて接着する光学部品の接着固定方法であって、
レーザ光源に対して光学部品の光軸位置を調整する工程と、
光学部品および基板に各々接着される2つの異なる面に紫外線硬化型接着剤が塗布された透明な支持体を、光学部品および基板にそれぞれ接触配置させる工程と、
支持体に紫外線を照射して上記2つの面に塗布された紫外線硬化型接着剤を同時に硬化させる工程とを有する。
In solving the above problems, the optical component adhesive fixing method of the present invention is an optical component adhesive fixing method in which an optical component is bonded onto a substrate on which a laser light source is installed using an ultraviolet curable adhesive. There,
Adjusting the optical axis position of the optical component with respect to the laser light source;
Placing a transparent support having a UV curable adhesive applied to two different surfaces respectively bonded to the optical component and the substrate, in contact with the optical component and the substrate, respectively;
And irradiating the support with ultraviolet rays to simultaneously cure the ultraviolet curable adhesive applied to the two surfaces.
また、本発明のレーザ光源装置は、レーザ光源と、レーザ光源が設置された基板と、レーザ光源と光軸を合わせて基板上に設置された光学部品とを備えたレーザ光源装置において、光学部品に接着される第1接着面と、基板に接着される第2接着面とを有する透明な支持体を備え、光学部品は、基板に対し、第1,第2接着面に紫外線硬化型接着剤が塗布された上記支持体を介して接着固定されている。 According to another aspect of the present invention, there is provided a laser light source device including: a laser light source; a substrate on which the laser light source is installed; and an optical component installed on the substrate with the laser light source and the optical axis aligned. A transparent support having a first adhesive surface bonded to the substrate and a second adhesive surface bonded to the substrate, and the optical component has an ultraviolet curable adhesive on the first and second adhesive surfaces with respect to the substrate. Is bonded and fixed through the above-mentioned support to which is applied.
本発明においては、レーザ光源に対して光学部品の光軸を調整した後、光学部品および基板に各々接着される第1,第2の2つの異なる接着面に紫外線硬化型接着剤が塗布された透明な支持体を基板上に配置し、紫外線を照射して各面の紫外線硬化型接着剤を同時に硬化させる。 In the present invention, after adjusting the optical axis of the optical component with respect to the laser light source, an ultraviolet curable adhesive is applied to the first and second different bonding surfaces respectively bonded to the optical component and the substrate. A transparent support is placed on the substrate and irradiated with ultraviolet rays to simultaneously cure the ultraviolet curable adhesive on each side.
このとき、支持体の各面に塗布される紫外線硬化型接着剤は、表面張力による貼付き現象で当該支持体を光学部品および基板に対する適正な接着位置に誘導配置させる。そして、支持体の各面に塗布された紫外線硬化型接着剤を同時に硬化させることで、各面の接着剤の硬化収縮を光学部品および基板に対する支持体の相対移動で吸収し、接着剤硬化後の光学部品の光軸ずれを抑制する。 At this time, the ultraviolet curable adhesive applied to each surface of the support causes the support to be guided and disposed at an appropriate bonding position with respect to the optical component and the substrate by a sticking phenomenon due to surface tension. Then, by simultaneously curing the UV curable adhesive applied to each surface of the support, the shrinkage of the adhesive on each surface is absorbed by the relative movement of the support with respect to the optical component and the substrate, and after the adhesive is cured The optical axis shift of the optical component is suppressed.
従って、紫外線硬化型接着剤の塗布厚を大きくすることなく光学部品の光軸位置調整が可能となるので、接着剤の硬化収縮に伴う光学部品の位置ずれを効果的に抑制できるようになる。また、光学部品の光軸位置の調整を行った後に接着を行うので、レーザ光源に波長550nm以下の短波長レーザ光源を用いた場合でも、レーザ光を点灯させた状態での光学部品と基板間の接着固定が可能となる。 Therefore, it is possible to adjust the optical axis position of the optical component without increasing the coating thickness of the ultraviolet curable adhesive, so that it is possible to effectively suppress the displacement of the optical component due to the curing shrinkage of the adhesive. Further, since the bonding is performed after the optical axis position of the optical component is adjusted, even when a short wavelength laser light source having a wavelength of 550 nm or less is used as the laser light source, the optical component and the substrate in a state where the laser light is turned on. Can be fixed.
支持体は、ガラスやプラスチックなど、紫外線に対して透明な材料であればよい。紫外線硬化型接着剤が塗布される面(第1,第2の接着面)は、鏡面加工されて表面粗さが制御されているのが好ましい。これにより、紫外線硬化型接着剤による表面張力を有効に発現させることができる。 The support may be any material that is transparent to ultraviolet rays, such as glass or plastic. It is preferable that the surface (first and second adhesive surfaces) to which the ultraviolet curable adhesive is applied is mirror-finished to control the surface roughness. Thereby, the surface tension by the ultraviolet curable adhesive can be effectively expressed.
また、紫外線硬化型接着剤の粘度は低いほどよく、好適には、未硬化状態での粘度が、1600mPa・s未満のものを用いる。1600mPa・sを超える粘度では、粘度が高すぎて当該接着剤の表面張力に基づく支持体の誘導配置(移動)が起きづらくなるからである。 The viscosity of the ultraviolet curable adhesive is preferably as low as possible, and preferably, the viscosity in an uncured state is less than 1600 mPa · s. This is because, when the viscosity exceeds 1600 mPa · s, the viscosity is too high and it is difficult to induce and displace (move) the support based on the surface tension of the adhesive.
紫外線接着剤が塗布される支持体の2面(第1,第2接着面)は特に限定されないが、互いに直交する2面であることが好ましい。この構成により、レーザ光源の光軸に対して光学部品をX軸方向(光軸方向)、Y軸方向(光軸と直交する水平方向)、Z軸方向(光軸と直交する高さ方向)、ヨー軸方向(Z軸回りの方向)およびピッチ軸方向(Y軸回りの方向)の各方向に調整が可能となる。 The two surfaces (first and second adhesive surfaces) of the support to which the ultraviolet adhesive is applied are not particularly limited, but are preferably two surfaces orthogonal to each other. With this configuration, the optical component is placed in the X-axis direction (optical axis direction), the Y-axis direction (horizontal direction orthogonal to the optical axis), and the Z-axis direction (height direction orthogonal to the optical axis) with respect to the optical axis of the laser light source. It is possible to adjust in each direction of the yaw axis direction (direction around the Z axis) and the pitch axis direction (direction around the Y axis).
以上のように、本発明によれば、紫外線硬化型接着剤を用いた光学部品の接着固定において、光学部品をレーザ光源に対して高精度かつ容易に位置調整して基板上に接着固定することができる。 As described above, according to the present invention, in bonding and fixing of an optical component using an ultraviolet curable adhesive, the optical component is bonded and fixed on a substrate with high accuracy and easy position adjustment with respect to the laser light source. Can do.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図3は本発明の実施形態によるレーザ光源装置10の概略構成を示している。図1はレーザ光源装置10の全体斜視図、図2は同平面図、図3は同側面図である。
1 to 3 show a schematic configuration of a laser
レーザ光源装置10は、基板11の上に、レーザ光源としての半導体レーザ12と、光学部品としてのレンズユニット13と、レンズユニット13を接着保持する支持体14とを備えている。レーザ光源装置10は、半導体レーザ12から出射されたレーザ光をレンズユニット13でコリメートするレーザ光学系を構成している。
The laser
基板11は、放熱性の高い、例えばアルミニウムなどの金属基板で構成されているが、これに限らず、ガラス等の透明基板が用いられてもよい。
Although the board |
半導体レーザ12は、本実施形態では波長445nmの青色レーザ光を発振するレーザ素子であり、ヒートシンク15を介して基板11上に固定されている。ヒートシンク15は例えば銅などの金属ブロックで構成されている。半導体レーザ12は、ヒートシンク15の上面において光軸20を図中X方向に調整された状態で接合されている。
In the present embodiment, the
レンズユニット13は、半導体レーザ12から出射される発散光束を平行光束にするとともに、半導体レーザ12から出射されるレーザ光の光軸20を所定の光軸21に変換する機能を有している。レンズユニット13は、一対のコリメータレンズ16a,16bと、軸位置変換用のプリズムブロック17と、これらコリメータレンズ16a,16b及びプリズムブロック17を支持する支持プレート18とで構成されている。
The
一対のコリメータレンズ16a,16bは、プリズムブロック17を挟むように互いに平行に且つ軸位置を図中Y方向に所定距離異ならせて配置されている。一方のコリメータレンズ16aの光軸は半導体レーザ12の光軸20上に整列配置されており、他方のコリメータレンズ16bは、プリズムブロック17で軸位置変換されたレーザ光を光軸21に沿って出射させる。
The pair of
支持プレート18は、断面長方形状の矩形板材からなり、その一方の主面にコリメータレンズ16a,16b及びプリズムブロック17が接着固定されている。支持プレート18の構成材料は特に制限されず、アルミニウムなどの金属基板や、ガラス、プラスチック等の透明基板で構成することができる。
The
支持体14は、基板11に対してレンズユニット13を接着固定するためのもので、紫外線に対して透明なガラスまたはプラスチック等の透明材料で構成されている。特に好適には、紫外線領域で透過率が良好なボロシリケートクラウンガラス(BK7)が用いられる。本実施形態では、支持体14は六面体構造の角柱形状とされている。
The
支持体14は、レンズユニット13の一構成要素である支持プレート18の一側面に接着される第1接着面14aと、基板11に接着される第2接着面14bとを備えている。第1,第2接着面14a,14bは互いに直交する2面とされ、第1接着面14aはXZ面に平行な支持体14の一側面に形成され、第2接着面14bはXY面に平行な支持体14の底面に形成されている。そして、支持体14の第1接着面14aとレンズユニット13との間、及び、支持体14の第2接着面14bと基板11との間が、それぞれ紫外線硬化型接着剤19によって接着固定されている。
The
支持体14の第1,第2接着面14a,14bは鏡面加工が施されている。好適には、第1,第2接着面14a,14bの表面粗さは、例えば3.2S以下とされる。第1,第2接着面14a,14bを鏡面仕上げとすることで、紫外線硬化型接着剤19の塗布量を少なくでき、硬化後の接着層の厚さを薄くすることができる。なお、これらの接着面14a,14bと接着されるレンズユニット13の支持プレート18側面および基板11上面の各領域も、同様な鏡面仕上げとすることが好ましい。
The first and second
また、第1,第2接着面14a,14bを互いに直交する2面(XY面及びXZ面)で構成することにより、レンズユニット13の位置調整をX軸方向、Y軸方向、Z軸方向、ヨー軸方向(Z軸のまわり方向)、ピッチ軸方向(Y軸のまわり方向)の5軸方向に関して行うことが可能となる。
Further, by configuring the first and second bonding surfaces 14a and 14b with two surfaces (XY surface and XZ surface) orthogonal to each other, the position adjustment of the
次に、以上のように構成されるレーザ光源装置10におけるレンズユニット13の接着固定方法について説明する。図4は、基板11に対するレンズユニット13の接着固定方法を説明する工程図である。
Next, a method for bonding and fixing the
まず、図4Aに示すように、基板11上にヒートシンク15を介して接合された半導体レーザ12に対してレンズユニット13の光軸位置を調整する工程が行われる。
First, as shown in FIG. 4A, a step of adjusting the optical axis position of the
この工程において、レンズユニット13はアライメントクランプ装置22を用いて位置調整される。アライメントクランプ装置22は、支持プレート18の上面周縁の一部を真空吸着してレンズユニット13を保持する機構を有している。なお、アライメントクランプ装置22は上記の例に限定されず、他のクランプ機構で構成されていてもよい。
In this step, the position of the
アライメントクランプ装置22によって保持されたレンズユニット13は、その一方のコリメータレンズ16aの光軸が半導体レーザ12の光軸20に整列配置されるように位置調整される。レンズユニット13の位置調整は、アライメントクランプ装置22を介して行われ、レンズユニット13は、X,X,Z軸の各方向に加え、Z軸まわりのヨー軸方向及びY軸まわりのピッチ軸方向(あおり方向)の計5軸方向に関して位置調整が行われた後、その状態が保持される。
The position of the
次に、図4Bに示すように、第1,第2接着面14a,14bに紫外線硬化型接着剤19を塗布した支持体14を、レンズユニット13の支持プレート18側面および基板11上面に各々接触配置させる。
Next, as shown in FIG. 4B, the
支持体14の各接着面14a,14bは、レンズユニット13の支持プレート18側面および基板11上面の各々に対し、紫外線硬化型接着剤19の表面張力を介して接触している。紫外線硬化型接着剤は、紫外線が照射されることで硬化する光硬化型接着剤の一種で、紫外線照射前はある程度の粘性をもった液状で存在する。従って、紫外線照射前においては、支持体14の各接着面14a,14bは支持プレート18側面と基板11上面に対して紫外線硬化型接着剤のもつ表面張力で貼り付いた状態にあるとともに、当該表面張力によって支持体14が基板11上を移動して適正な接着位置に誘導配置される。
The adhesive surfaces 14 a and 14 b of the
このような支持体14の誘導配置現象を発生させるためには、紫外線硬化型接着剤19の粘度が低いことが必要とされる。具体的に、紫外線硬化型接着剤19の未硬化状態での粘度は1600mPa・s未満であることが好ましい。この範囲を超えると、紫外線硬化型接着剤の粘度が高すぎて表面張力を利用した支持体14の誘導配置現象が発生しにくくなる。
In order to generate such a guiding arrangement phenomenon of the
また、支持体14の誘導配置現象を効果的に発生させるためには、支持体14の接着面14a,14bの表面が平滑であることが要求される。本実施形態では上述のように、これらの接着面14a,14bと、これらの面が接着される支持プレート18側面および基板11上面をそれぞれ鏡面仕上げとしているので、紫外線硬化型接着剤19の表面張力を利用した支持体14の誘導配置を効率良く行うことができる。
Further, in order to effectively generate the guiding arrangement phenomenon of the
更に、紫外線硬化型接着剤19に低粘度のものを用いるとともに、支持体14の各接着面14a,14bを鏡面仕上げとすることで、紫外線硬化型接着剤19の塗布量を少なくできると同時に接着層の厚みを小さくすることができる。これにより、接着剤の硬化収縮によるレンズユニット13の位置ズレを抑制できるので、位置調整したレンズユニット13の接着固定後の光軸変化量を小さくすることができる。
Further, the UV
続いて、支持体14を接触配置させた後、レンズユニット13に光軸ずれが生じていないことを確認した後、図4Cに示すように、支持体14に対して紫外線を照射し、各接着面14a,14bに塗布された紫外線硬化型接着剤19を同時に硬化させる。これにより、基板11に対し、レンズユニット13が支持体14を介して接着固定される。なお、レンズユニット13の接着固定後、レンズユニット13は、アライメントクランプ装置20による接着位置保持作用が解除される。
Subsequently, after placing the
支持体14の各接着面14a,14bに塗布された紫外線硬化型接着剤19を同時に硬化させることで、各面の接着剤の硬化収縮をレンズユニット13および基板11に対する支持体14の相対移動で吸収でき、接着剤硬化後のレンズユニット13の光軸ずれを効果的に抑えることができる。
By simultaneously curing the ultraviolet
なお、紫外線照射の前に、レンズユニット13の光軸ずれが確認された場合には、アライメントクランプ装置22を介してレンズユニット13の光軸位置の再調整が行われる。この場合、支持体14の相直交する2面14a,14bを介してレンズユニット13が基板11上に支持されているので、上述した5軸方向にレンズユニット13の位置調整が可能である。
When the optical axis shift of the
以上のように、本実施形態によれば、半導体レーザ12に対してレンズユニット13の光軸を調整した後、接着面14a,14bに紫外線硬化型接着剤19が塗布された支持体14を用いて当該レンズユニット13を基板11上に接着固定するようにしているので、紫外線硬化型接着剤19の硬化収縮によるレンズユニット13の光軸ずれを効果的に抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, after the optical axis of the
特に、紫外線硬化型接着剤19として、未硬化状態での粘度を1600mPa・s未満のものを用いることにより、接着層を薄く形成することが可能となり、硬化収縮による影響を最小限に抑えることができる。また、紫外線接着剤19の表面張力を利用して支持体14とレンズユニット13及び基板11との間の貼付き性を高められると同時に、支持体14を適正な接着位置へ誘導配置させることが可能となる。
In particular, by using a UV
また、支持体14の各接着面14a,14bを鏡面に仕上げることで、紫外線接着剤19の表面張力を利用して支持体14とレンズユニット13及び基板11との間の貼付き性を高められると同時に、支持体14を適正な接着位置へ誘導配置させることが可能となる。また、接着層を薄く形成することが可能となり、硬化収縮による影響を最小限に抑えることができる。
Further, by sticking each
更に、半導体レーザ12を点灯させた状態で上述のレンズユニット接着工程を行うことで、レンズユニット13の光軸調整から基板11上への接着完了までの間、レンズユニット13の光軸変化をモニタリングすることができる。これにより、非常に高精度な接着固定作業を行うことができる。
Furthermore, by performing the above-described lens unit bonding step with the
この場合、半導体レーザ12の発光ビームで紫外線硬化型接着剤19の硬化作用が開始されても、レンズユニット13の光軸位置がアライメントクランプ装置22によって保持されているので、光軸変化の発生を回避することができる。
In this case, the optical axis position of the
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.
未硬化状態での粘度が異なる複数種の紫外線硬化型接着剤を用いて、支持体14の誘導配置現象の発生の有無を調べた。その実験結果を図5に示す。サンプル1〜4は以下のものを用いた。
サンプル1:マスターボンド(Master Bond)社製「UV15」
粘度135mPa・s
サンプル2:協立化学産業社製「88075L5」
粘度350mPa・s
サンプル3:スリーボンド社製「TB3121」
粘度1100mPa・s
サンプル4:ダイキン工業社製「UV−3000」
粘度1600mPa・s
The presence / absence of the induction arrangement phenomenon of the
Sample 1: “UV15” manufactured by Master Bond
Viscosity 135mPa · s
Sample 2: “88075L5” manufactured by Kyoritsu Chemical Industry Co., Ltd.
Viscosity 350mPa · s
Sample 3: “TB3121” manufactured by ThreeBond
Viscosity 1100mPa · s
Sample 4: “UV-3000” manufactured by Daikin Industries, Ltd.
Viscosity 1600mPa · s
実験の結果、サンプル1〜3で支持体14の誘導配置現象が認められたのに対して、サンプル4では支持体14の誘導配置現象の発生は認められなかった。これは、サンプル4の粘度が1600mPa・sでは粘度が高すぎて支持体14の誘導配置現象が発生しづらいからであると考えられる。従って、紫外線硬化型接着剤としては、未硬化状態での粘度が1600mPa・s未満、望ましくは、1100mPa以下のものを用いるのが好適である。
As a result of the experiment, the induced arrangement phenomenon of the
また、サンプル1〜3の紫外線硬化型接着剤からなる接着層の厚みは、低粘度の接着剤ほど薄く形成できることが確認された。接着剤の硬化収縮量は、硬化収縮率と接着層厚みとの積で求められる。そこで、この紫外線硬化型接着剤の硬化収縮でレンズユニット13が支持体14側に引っ張られることによって発生する光軸変化量の最大値を試算すると、サンプル1〜3についてそれぞれ0.75μm、2.88μm、3.36μmとなる(図5)。但し、実際には支持体14がレンズユニット13側に引っ張られる場合が殆どであるので、レンズユニット13の光軸変化は上記の計算値の半分以下になる。
なお、参考として、接着剤粘度が3000mPa・sの紫外線硬化型接着剤(サンプル5)の例を図5に示す。この場合の最大光軸変化量は49μmであり、サンプル1〜3の方がはるかに高精度にレンズユニット13の接着固定を行えることがわかる。
Moreover, it was confirmed that the adhesive layer which consists of the ultraviolet curable adhesive of Samples 1-3 can be formed thinner as a low viscosity adhesive. The amount of cure shrinkage of the adhesive is determined by the product of the cure shrinkage rate and the adhesive layer thickness. Therefore, when the maximum value of the change amount of the optical axis generated by the
For reference, an example of an ultraviolet curable adhesive (sample 5) having an adhesive viscosity of 3000 mPa · s is shown in FIG. The maximum optical axis change amount in this case is 49 μm, and it can be seen that the
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, of course, this invention is not limited to this, A various deformation | transformation is possible based on the technical idea of this invention.
例えば以上の実施形態では、レーザ光源である半導体レーザ12として波長445nmの青色レーザ光を発振するレーザ素子を例に挙げて説明したが、これに限らず、Nd−YAGのレーザ源とKTP等の非線形光学結晶素子との組み合わせからなる波長532nmの緑色レーザ光を発生させるSHG固体レーザや、波長405nmの青紫色レーザ光を発振するレーザ素子など、特に紫外線硬化型接着剤の硬化開始を誘発させる波長550nm以下のレーザ光源を用いてもよい。
For example, in the above embodiment, the laser element that oscillates blue laser light having a wavelength of 445 nm has been described as an example of the
また、以上の実施形態では、光学部品として、上述した構成のレンズユニット13を例に挙げて説明したが、これに代えて、単一のレンズ素子や、レンズ素子以外の光学部品、例えばミラー部品や光ファイバーなど、レーザ光源に対して光軸調整が必要な全ての光学部品に対して本発明は適用可能である。
In the above embodiment, the
更に、支持体14として四角柱形状の透明ブロック体を用いたが、支持体の形状はこれに限定されず、例えば図6に示すように三角柱形状の支持体24を用いてもよい。この場合も、レンズユニット13および基板11に接着される接着面24a,24bを互いに直交する2面で構成するのが好ましい。なお勿論、これらの接着面は互いに直交する2面でなくてもよく、例えば、支持体24の斜面24cをレンズユニット13に対する接着面としてもよい。
Furthermore, although the rectangular column-shaped transparent block body was used as the
10…レーザ光源装置、11…基板、12…半導体レーザ、13…レンズユニット、14…支持体、14a…第1接着面、14b…第2接着面、15…ヒートシンク、16a,16b…コリメータレンズ、17…プリズムブロック、18…支持プレート、19…紫外線硬化型接着剤、20,21…光軸、22…アライメントクランプ装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記レーザ光源に対して前記光学部品の光軸位置を調整する工程と、
前記光学部品および前記基板に各々接着される2つの異なる面に紫外線硬化型接着剤が塗布された透明な支持体を、前記光学部品および前記基板にそれぞれ接触配置させる工程と、
前記支持体に紫外線を照射して前記2つの面に塗布された紫外線硬化型接着剤を同時に硬化させる工程とを有する
ことを特徴とする光学部品の接着固定方法。 In the method for bonding and fixing an optical component on the substrate on which the laser light source is installed, the optical component is bonded using an ultraviolet curable adhesive.
Adjusting the optical axis position of the optical component with respect to the laser light source;
A step of placing a transparent support in which an ultraviolet curable adhesive is applied to two different surfaces respectively bonded to the optical component and the substrate in contact with the optical component and the substrate;
And a step of irradiating the support with ultraviolet rays to simultaneously cure the ultraviolet curable adhesive applied to the two surfaces.
ことを特徴とする請求項1に記載の光学部品の接着固定方法。 The method for bonding and fixing an optical component according to claim 1, wherein the first and second bonding surfaces are two surfaces orthogonal to each other.
ことを特徴とする請求項1に記載の光学部品の接着固定方法。 The method for bonding and fixing an optical component according to claim 1, wherein the ultraviolet curable adhesive has an uncured viscosity of less than 1600 mPa · s.
ことを特徴とする請求項1に記載の光学部品の接着固定方法。 The method for bonding and fixing an optical component according to claim 1, wherein the steps are performed in a state where the laser light source is turned on.
前記レーザ光源が設置された基板と、
前記レーザ光源と光軸を合わせて前記基板上に設置された光学部品とを備えたレーザ光源装置において、
前記光学部品に接着される第1接着面と、前記基板に接着される第2接着面とを有する透明な支持体を備え、
前記光学部品は、前記基板に対し、前記第1,第2接着面に紫外線硬化型接着剤が塗布された前記支持体を介して接着固定されている
ことを特徴とするレーザ光源装置。 A laser light source;
A substrate on which the laser light source is installed;
In a laser light source device comprising the laser light source and an optical component installed on the substrate with the optical axis aligned,
A transparent support having a first adhesive surface bonded to the optical component and a second adhesive surface bonded to the substrate;
The optical component is bonded and fixed to the substrate via the support body in which an ultraviolet curable adhesive is applied to the first and second bonding surfaces.
ことを特徴とする請求項5に記載のレーザ光源装置。 The laser light source device according to claim 5, wherein the first and second bonding surfaces are mirror-finished.
ことを特徴とする請求項5に記載のレーザ光源装置。
The laser light source device according to claim 5, wherein a light source wavelength of the laser light source is 550 nm or less.
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