JP3847642B2

JP3847642B2 - Method and apparatus for manufacturing integrated laser unit

Info

Publication number: JP3847642B2
Application number: JP2002063002A
Authority: JP
Inventors: 裕介種子田; 太郎照; 久慶大島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: JP2003263774A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光線回折素子（光線分割素子）としてビームスプリッタの代わりにホログラム素子を用いた光ピックアップ用の集積型レーザユニットの製造方法及び装置に関し、特にホログラム素子の位置決め・固定方法に関するものである。本発明は、微細な素子を所定位置に高精度に位置決めして固定する場合に広く、かつ有効に応用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、集積型レーザユニットの製造方法として図１〜図３に示すものが知られている。図１はこの製造方法を示す斜視図、図２はこの製造方法において、ホログラム素子が位置決めされた状態を示す断面図、図３はこの製造方法における問題点（ホログラム素子の位置ずれ）を説明する断面図である。
【０００３】
すなわち、発光素子２（レーザチップ）および受光素子３を内蔵するキャップ４上に、光線回折素子としてのホログラム素子５を固定する集積型レーザユニット１の製造方法において、キャップ４を構成する金属壁４ａ上にホログラム素子５を所定の加重で押圧し、該素子をこの状態で３方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）に移動して、図２に示すように位置を精密に調整（位置決め）し、ついで接着剤として紫外線硬化樹脂６をポッティングして接着する。図２，３において符号４ｂはレーザ光出射窓である。
【０００４】
ところが、紫外線硬化樹脂６を塗布したときに、ホログラム素子５が位置ずれを起こしてしまう。また、紫外線硬化樹脂６が固化する際にも、紫外線硬化樹脂６の収縮によりホログラム素子５が位置ずれを起こしてしまう（図３の状態）。このため、ホログラム素子の位置を高精度に調整して集積型レーザユニットを組み立てることが難しいという問題があった。
【０００５】
この問題点を解決することを目的とする技術が、たとえば特公平６−５８９８９号公報（出願人：シャープ株式会社）に開示されている。この発明は、レーザチップ（発光素子）、モニター用受光素子および信号読み取り用受光素子を内蔵するキャップ上に光線分割素子としてのホログラム素子を固定する集積型レーザユニットの製造方法において、前記キャップ上に紫外線硬化樹脂をポッティングする工程と、前記紫外線硬化樹脂をポッティングした前記キャップ上にホログラム素子を載置する工程と、前記キャップ上のホログラム素子の位置を前記信号読み取り用受光素子の信号出力に基づき調整して、前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射し前記ホログラム素子を仮硬化する工程と、前記仮硬化した紫外線硬化樹脂にさらに紫外線を照射して本硬化する工程とを有してなることを特徴とする集積型レーザユニットの製造方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許公報に開示された発明では、ホログラム素子をキャップ上に紫外線硬化樹脂で仮硬化（仮固定）する工程と、本硬化（本固定）する工程とに分けることでホログラム素子の位置ずれを抑えるようにしている。しかしながら、仮固定時にホログラム素子の位置を再調整しても、本硬化の際に紫外線硬化樹脂に収縮が生じ、ホログラム素子が位置ずれを起こしやすくなるため、これを所定の位置に、再現性良く高精度に位置決めし、固定することが難しいという不具合があった。
【０００７】
したがって本発明の第１の目的は、ホログラム素子をキャップ上の所定位置に接着固定する集積型レーザユニットの製造方法において、ホログラム素子を再現性良く高精度に位置決めし、接着剤で接着固定することができる方法を提供することである。本発明の第２の目的は、上記製造方法の実施に好適な装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、発光素子としてのレーザーチップ、モニター用受光素子および信号読み取り用受光素子を内蔵するキャップ上に、光線回折素子（光線分割素子）としてのホログラム素子を固定する、集積型レーザユニットの製造方法において、ホログラム素子の位置決め工程では、キャップ上のホログラム素子の位置を、キャップとホログラム素子とにより形成される区画室内の気圧を大気圧よりも高めた状態に維持しながら、前記信号読み取り用受光素子の信号出力に基づいて調整することを特徴とする集積型レーザユニットの製造方法である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、発光素子としてのレーザーチップ、モニター用受光素子および信号読み取り用受光素子を内蔵するキャップ上に、光線回折素子（光線分割素子）としてのホログラム素子を固定する、集積型レーザユニットの製造方法において、ホログラム素子の位置決め工程では、キャップ上のホログラム素子の位置を、キャップとホログラム素子とにより形成される区画室内の気圧を大気圧よりも高めた状態に維持しながら、前記信号読み取り用受光素子の信号出力に基づいて調整し、キャップ上の所定位置に位置決めされたホログラム素子を仮固定する工程では、キャップとホログラム素子とにより形成される区画室内の気圧を大気圧よりも低くすることを特徴とする請求項１に記載の集積型レーザユニットの製造方法である。
【００１０】
請求項５に係る発明は、発光素子としてのレーザーチップ、モニター用受光素子および信号読み取り用受光素子を内蔵するキャップ上に、光線回折素子（光線分割素子）としてのホログラム素子を固定する、集積型レーザユニットの製造方法において、ホログラム素子の位置決め工程では、キャップ上のホログラム素子の位置を、キャップとホログラム素子とにより形成される区画室内の気圧を大気圧よりも高めた状態に維持しながら、前記信号読み取り用受光素子の信号出力に基づいて調整し、キャップ上の所定位置に位置決めされ、かつ仮固定されたホログラム素子を本固定する工程では、キャップとホログラム素子とにより形成される区画室内の気圧を大気圧よりも低くすることによりホログラム素子の仮固定状態を維持し、該状態において、紫外線硬化樹脂をキャップの上面とホログラム素子の側面とに跨がって塗布する接着剤塗布段階と、この紫外線硬化樹脂を紫外線照射により硬化させる接着剤硬化段階とを、この順に進めることを特徴とする請求項１に記載の集積型レーザユニットの製造方法である。
【００１１】
請求項７に係る発明は、発光素子としてのレーザーチップ、モニター用受光素子および信号読み取り用受光素子を内蔵するキャップ上に、光線回折素子（光線分割素子）としてのホログラム素子を固定する、集積型レーザユニットの製造方法において、キャップ上のホログラム素子の位置を、キャップとホログラム素子とにより形成される区画室内の気圧を大気圧よりも高めた状態に維持しながら、前記信号読み取り用受光素子の信号出力の基づいて調整する位置決め工程と、前記区画室内の気圧を大気圧よりも低くして、キャップ上の所定位置に位置決めされたホログラム素子を仮固定する仮固定工程と、該仮固定状態において紫外線硬化樹脂をキャップの上面とホログラム素子の側面とに跨がって塗布する接着剤塗布段階および、該仮固定状態において前記塗布された紫外線硬化樹脂を紫外線照射により硬化させる接着剤硬化段階からなる本固定工程とを、この順に進めることを特徴とする集積型レーザユニットの製造方法である。
【００１２】
請求項８に係る発明は、キャップとして前記区画室に連通する気体流路を備えたものを用いるとともに、ホログラム素子の位置決め工程では前記気体流路を加圧気体供給装置に連通させ、ホログラム素子の仮固定工程および本固定工程では前記気体流路を真空発生装置に連通させることを特徴とする請求項７に記載の集積型レーザユニットの製造方法である。
【００１３】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の製造方法を実施するための集積型レーザユニットの製造装置であって、
キャップ上でホログラム素子を把持する把持手段および、前記信号読み取り用受光素子の信号出力に基づいて作動することによりキャップ上のホログラム素子の位置を調整するエアシリンダを備えたワーク位置決め手段と、加圧気体供給装置と、ワーク保持手段と、前記区画室にワーク保持手段を介して接続されているか又は接続・分離自在とされた気圧制御手段と、ワーク保持手段を所定の軌道に沿って搬送する搬送手段とを設け、
気圧制御手段には３ポート電磁弁または一対の２ポート電磁弁と、真空発生装置とを設けるとともに、３ポート電磁弁を設けた場合には、第１のポートを前記加圧気体供給装置に、第２のポートを真空発生装置に、第３のポートをワーク保持手段にそれぞれ連通させ、前記一対の２ポート電磁弁を設けた場合には、一方の電磁弁の第１のポートを前記加圧気体供給装置に、第２のポートをワーク保持手段にそれぞれ連通させるとともに、他方の電磁弁の第１のポートを真空発生装置に、第２のポートをワーク保持手段にそれぞれ連通させ、
前記搬送手段のワーク保持手段搬送方向に沿って、紫外線硬化樹脂を塗布するディスペンサを備えた接着剤塗布手段と、紫外線照射手段（接着剤硬化手段）とをこの順に配備し、
前記加圧気体供給装置の加圧気体供給管には３本の分岐管を接続し、そのうちの１本を第１の開閉弁を介して前記気圧制御手段に、他の１本を第２の開閉弁を介してワーク位置決め手段のエアシリンダに、残りの１本を第３の開閉弁を介して接着剤塗布手段のディスペンサに、それぞれ接続し、
前記区画室に連通する大気開放弁を適所に配備したことを特徴とする集積型レーザユニットの製造装置である。
【００１４】
請求項１０に係る発明は、ワーク保持手段に開閉弁を設け、該開閉弁の一方のポートを前記区画室に連通させるとともに、他方のポートを着脱自在の継手を介して気圧制御手段に連通させたことを特徴とする請求項９に記載の集積型レーザユニットの製造装置である。
【００１５】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載された装置により集積型レーザユニットを製造する方法であって、集積型レーザユニットの構成部材をワーク保持手段で保持し、キャップ上のホログラム素子の位置を、前記区画室内の気圧を大気圧よりも高めた状態に維持しながら、前記信号読み取り用受光素子の信号出力の基づいて調整し、キャップ上の所定位置に位置決めされたホログラム素子を、前記区画室内の気圧を大気圧よりも低くして仮固定し、ワーク保持手段に設けられた前記開閉弁を閉めることにより前記仮固定状態に維持し、前記継手を取り外すことによりワーク保持手段を気圧制御手段から分離し、該ワーク保持手段を搬送手段により接着剤塗布手段の配備位置に搬送して接着剤塗布工程で処理し、ついでワーク保持手段を搬送手段により接着剤硬化手段の配備位置に搬送して接着剤硬化工程で処理することを特徴とする集積型レーザユニットの製造方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図４は、集積型レーザユニットを構成するホログラム素子を位置決めする場合に、これを所定位置に移動する方法を示す断面図である。図５は、図４の要領でホログラム素子を所定位置に移動させた後、この位置に仮固定する方法を示す断面図である。図６は、ホログラム素子をキャップ上の所定位置に接着固定するときの状態を示す断面図である。
【００１７】
本発明に係る集積型レーザユニットの製造方法では、図４に示すように、集積型レーザユニット１のキャップ４上にホログラム素子５を載置し、把持手段７（図６）によってキャップ４上のホログラム素子５の位置を、図４に示す要領で信号読み取り用受光素子３からの信号出力に基づいて精密に調整（ホログラム素子５の位置決め）する。ついで、図５に示す要領でホログラム素子５をキャップ４上の所定位置に仮固定する。さらに、この状態において紫外線硬化樹脂６をポッティングし、これを、紫外線８の照射により硬化させることでホログラム素子５を接着固定する。
【００１８】
すなわち上記位置決め工程では、図４に示すように、受光素子および発光素子（図略）を内蔵するキャップ４と、ホログラム素子５とで形成される区画室２２内の気圧を大気圧より高めることで、キャップ４上面・ホログラム素子５間の接触抵抗を、区画室２２内の気圧が大気圧である時より小さくするか、または実質的に接触抵抗をゼロとする（ホログラム素子５を、キャップ４の直上に僅かに浮上させる）。これにより、把持手段７によるホログラム素子５の位置調整を、より精確に行うことができる。
【００１９】
また、上記仮固定工程および接着固定工程では、図５に示すように、区画室２２内の気圧を大気圧より下げることで、キャップ４上面・ホログラム素子５間の接触抵抗を、区画室２２内の気圧が大気圧である時より大きくする。このようにホログラム素子５をキャップ４上面に大気圧で押圧することにより、簡便に仮固定することができる。
【００２０】
図７〜図１４は、上記図４〜図６に示す方法に基づく集積型レーザユニットの製造方法および装置を示すものであり、図７は本発明に係る製造方法の対象となる集積型レーザユニットの一例を示す断面図である。図８は図７の集積型レーザユニットを製造するためホログラム素子を位置決めするときに、これを所定位置に移動する方法を示す断面図である。図９は図８の方法でホログラム素子を所定位置に移動させた後、この位置に仮固定する方法を示す断面図である。図１０は図８、図９に示す方法によりホログラム素子を位置決め・仮固定し、ついで接着固定を行うための装置、すなわち集積型レーザユニット製造装置の全体構造を示す模式的説明図である。図１１は図１０の装置により集積型レーザユニットを製造する場合のタイムチャートである。図１２は図１０の装置を構成するワーク保持手段の構造説明図である。図１３は図１２のワーク保持手段を構成する気圧保持手段（手動弁）の構造を示す断面図である。図１４は図１３の気圧保持手段に継手を接続する前の状態を示す断面図である。
【００２１】
図７に示すように、キャップ４の金属壁４ａに気体流路２１を形成し、この気体流路を図略の加圧気体供給源に連絡する。この加圧気体供給源としては例えばブロアもしくはコンプレッサ、または加圧空気もしくは加圧窒素を充填したボンベが挙げられる。この構成によれば、ホログラム素子５の位置調整時に、区画室２２内の気圧を簡便に、大気圧よりも高めることができる。この場合、図８に示すように加圧気体を気体流路２１から区画室２２内に供給し、区画室２２内の気圧を大気圧よりも高くすることによってホログラム素子５をキャップ４上面から僅かに浮上させた状態に維持する。こうして、キャップ４上面とホログラム素子５との接触抵抗を実質的にゼロとした状態で、ホログラム素子５をキャップ４上面に沿って移動させることにより位置決めを行う。
【００２２】
また、気体流路２１を前記加圧気体供給源に連絡する配管に分岐管を接続し、この分岐管を図略の真空発生装置に連絡する。この場合、加圧気体供給源への連絡配管および、真空発生装置への連絡配管に開閉弁（電磁弁等）を設ける。この構成によれば、ホログラム素子５の仮固定時および接着固定時に区画室２２内の気圧を簡便に、大気圧状態から減圧状態に、または加圧状態から減圧状態に、それぞれ変えることができる。
【００２３】
図７に示す構成においてホログラム素子５の位置調整後に、図９に示すように、前記真空発生装置により気体流路２１を介して区画室２２内の気体を排気して減圧状態とする。これにより、ホログラム素子５がキャップ４上面に仮固定（吸着固定）される。この状態でホログラム素子５の接着固定を行う（図６）。
【００２４】
つぎに、図１０に示す装置構成について説明する。
（１）キャップ４上でホログラム素子５を把持する把持手段７および、信号読み取り用受光素子３の信号出力に基づいて作動し、把持手段７を移動させることによりキャップ４上のホログラム素子５の位置を調整するエアシリンダ（図略）を備えたワーク位置決め手段４１と、
（２）加圧気体供給源としての加圧空気供給装置（空気圧源）９と、
（３）所定構成のワーク保持手段１５と、
（４）ワーク保持手段１５を介して区画室２２に接続・分離自在とされた気圧制御手段１１と、
（５）ワーク保持手段１５を所定の軌道に沿って搬送する搬送手段１２とを設ける。
なお、ワーク位置決め手段４１は位置を固定して設ける。また、ワーク保持手段１５には区画室２２を密閉する開閉弁を設けるとともに、後記するように、このワーク保持手段１５を継手２０（図１３）を介して気圧制御手段１１に接続し、または継手２０の取外しにより気圧制御手段１１から分離できるように構成する。
【００２５】
気圧制御手段１１には一対の２ポート電磁弁３１，３３（または一つの３ポート電磁弁：図略）および、真空発生装置３２を設ける。電磁弁３１の第１のポートを加圧空気供給装置９に、第２のポートをワーク保持手段１５にそれぞれ連通させる。電磁弁３３の第１のポートを真空発生装置３２に、第２のポートをワーク保持手段１５にそれぞれ連通させる。３ポート電磁弁を設ける場合には、第１のポートを加圧空気供給装置９に、第２のポートを真空発生装置３２に、第３のポートをワーク保持手段１５にそれぞれ連通させる。
【００２６】
搬送手段１２のワーク保持手段１５搬送方向に沿って、紫外線硬化樹脂を塗布する一対のディスペンサ１３，１３を備えた接着剤塗布手段４２と、紫外線照射装置１４を備えた接着剤硬化手段４３とをこの順に配備する。加圧空気供給装置９の加圧空気供給管には３本の分岐管を接続し、そのうちの１本を電磁弁９ａを介して気圧制御手段１１に、他の１本を自動制御弁９ｂを介してワーク位置決め手段４１のエアシリンダ（図略）にそれぞれ接続する。また、残りの１本を電磁弁９ｃを介してディスペンサ１３に接続する。
【００２７】
図１２に示すように、区画室２２内の気圧を所定値に保持する（区画室２２を密閉する）ための気圧保持手段として、開閉弁１６をワーク保持手段１５に設ける。そして、この開閉弁１６の一方のポートを流路１６ａを介して区画室２２に連通させるとともに、他方のポートを流路１６ｂおよび着脱自在の継手２０を介して気圧制御手段１１に連通させる（図１３）。さらに、前記流路１６ａに大気開放弁として電磁弁３４を接続する。
【００２８】
開閉弁１６は図１３、図１４に示すとおり、レバー１８を取り付けた弁体１７とスプリング１８ａとで構成する。継手２０にはスプリング１９ａと、このスプリングの自由端に円錐状の弁体開放手段１９とを設ける。この開閉弁１６では、通常時は弁体１７が気体流路２１を遮断しており、区画室２２に加圧空気を気圧制御手段１１を介して供給するときには、図１４に示すキャップ４に継手２０をオペレータが接続し、ついでレバー１８を押し込むことで、弁体１７を開放する。また、弁体１７を閉めるときは、上記操作と逆に、レバー１８を引き出し、ついで継手２０を取り外す。
【００２９】
図１３，１４の構成では、区画室２２内の減圧操作によりホログラム素子５を仮固定し、ついで開閉弁１６を閉めることにより、この仮固定状態を維持することができる。また、開閉弁１６を閉めたまま継手２０を取り外すことにより、ワーク保持手段１５を気圧制御手段１１から分離することができ、これにより、ホログラム素子５を仮固定したワーク保持手段１５を、気圧制御手段１１から分離した状態で搬送手段１２によって搬送することができる。したがって、搬送手段１２の構成が簡単になるうえ、ワーク保持手段１５の搬送を簡便に行うことが可能になる。
【００３０】
図１０において符号１０は、キャップ４上のホログラム素子５の位置を受光素子３の信号出力に基づいて調整する調整光学系である。また、搬送手段１２としては例えば、ターンテーブルまたはターンコンベヤであって、複数のワーク保持手段１５を同時に搬送する構造のものが挙げられる。
【００３１】
なお、図１２〜図１４とは異なる構成として、キャップ４に短管（図略）を接続してこれを気体流路２１に連通させるとともに、この短管に電磁弁などの開閉弁（図略）を設け、さらにこの開閉弁の一方のポートを着脱自在の継手（図略）を介して気圧制御手段１１に連絡することもできる。この構成では、前記開閉弁を閉めることにより区画室２２を密閉することができるし、前記継手を取り外せばワーク保持手段１５を気圧制御手段１１から分離することができる。
【００３２】
つぎに、図１０の装置による集積型レーザユニットの製造工程について説明する。この製造工程は、基本的には以下の手順で行われる。すなわち、図１０に示すように、まず搬送手段１２に係るワーク搬送軌道上の所定位置でホロクラム素子５の位置決め工程、ついで仮固定工程を行った後、開閉弁１６を閉めて仮固定状態を維持する。ついで継手２０を取り外すことにより、ワーク保持手段１５を気圧制御手段１１から分離し、このワーク保持手段１５を搬送手段１２によりワーク搬送軌道上で間欠的に搬送する。そして、ワーク保持手段１５の各停止位置において、接着剤塗布工程とその後の接着剤硬化工程とを行う。この場合、これらワーク位置決め工程、仮固定工程および接着剤塗布工程、ならびに接着剤硬化工程における、区画室２２内の気圧は図１１に示したとおりである（図８，９を参照）。
【００３３】
具体的には、以下のとおりである。
（１）ワーク位置決め工程
集積型レーザユニット１の構成部材をワーク保持手段１５で保持する。加圧空気供給装置９からの空気を区画室２２に供給し（電磁弁９ａ，３１を開ける）、該区画室内の気圧を大気圧よりも高めた状態に維持する。この状態で、前記信号読み取り用受光素子３の信号出力を基に自動制御弁９ｂの開度を制御し、前記エアシリンダによる把持手段７の移動によって、キャップ上のホログラム素子の位置を調整する。この位置調整は、区画室２２内が大気圧以上の一定圧力に達した後に行う。
【００３４】
（２）仮固定工程および接着剤塗布工程
区画室２２内の気圧を大気圧よりも低くして（電磁弁９ａ，３１を閉め、電磁弁３３を開けることにより、大気圧未満の一定圧力に低下させる）、キャップ４上の所定位置に位置決めされたホログラム素子５を仮固定し、ワーク保持手段１５に設けられた開閉弁１６を閉めることにより前記仮固定状態に維持する（開閉弁１６を閉めることで、区画室２２内の気圧がそれまでの値に維持される）。ついで、継手２０を取り外すことによりワーク保持手段１５を気圧制御手段１１から分離する。該ワーク保持手段１５を搬送手段１２により接着剤塗布手段４２の配備位置に搬送（ステーション間の移動）する。ここで紫外線硬化樹脂を、一対のディスペンサ１３，１３からキャップ４上面とホログラム素子５の側面とに跨がってポッティングする（図６参照）。このポッティングは、ディスペンサ１３に加圧空気による背圧をかけることで行う。
【００３５】
（３）接着剤硬化工程
搬送手段１２によりワーク保持手段１５を、接着剤硬化手段４３の配備位置に搬送し（ステーション間の移動）、ここで、前記塗布した紫外線硬化樹脂に紫外線照射装置１４から紫外線を照射してこれを硬化させる。
以上のワーク位置決め工程から接着剤硬化工程までの全工程終了後に、大気開放弁（電磁弁）３４を開放して区画室２２内を大気圧にする。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
（１）請求項１の発明による効果
キャップとホログラム素子とで形成される区画室内の気圧を大気圧よりも高めた状態に維持してホログラム素子の位置決めを行うようにしたので、ホログラム素子の位置調整を簡便な操作により再現性良く、かつ、精確に行うことができる。
【００３７】
（２）請求項２の発明による効果
キャップとして区画室に連通する気体流路が形成されたものを用いるとともに、ホログラム素子の位置決め工程では前記気体流路を加圧気体供給装置に連通させるようにしたので、集積型レーザユニットの構造が簡単になるうえ、ホログラム素子の位置調整を簡便な操作により再現性良く、かつ精確に行うことができる。
【００３８】
（３）請求項３の発明による効果
キャップ上の所定位置に位置決めされたホログラム素子の仮固定工程を、キャップとホログラム素子とにより形成される区画室内の気圧を大気圧よりも低い状態に維持して行うようにしたので、ホログラム素子の仮固定を簡便な操作で行うことができる。
【００３９】
（４）請求項４の発明による効果
キャップとして区画室に連通する気体流路が形成されたものを用いるとともに、ホログラム素子の仮固定工程では前記気体流路を真空発生装置に連通させるようにしたので、集積型レーザユニットの構造が簡単になるうえ、ホログラム素子の仮固定を簡便な操作で行うことができる。
【００４０】
（５）請求項５の発明による効果
ホログラム素子をキャップ上に本固定する工程では、キャップとホログラム素子とにより形成される区画室内の気圧を大気圧よりも低くすることによりホログラム素子の仮固定状態を維持し、紫外線硬化樹脂をキャップの上面とホログラム素子の側面とに跨がって塗布する接着剤塗布段階と、この紫外線硬化樹脂を紫外線照射により硬化させる接着剤硬化段階とを、この順に進めるようにしたので、ホログラム素子の本固定を簡便な操作で行うことができるうえ、接着剤塗布段階や接着剤硬化段階におけるホログラム素子の位置ずれを的確に抑えることできる。したがって、ホログラム素子を所定位置に再現性良く、かつ、精確に接着固定することができる。
【００４１】
（６）請求項６の発明による効果
キャップとして前記区画室に連通する気体流路を備えたものを用いるとともに、ホログラム素子の本固定工程では前記気体流路を真空発生装置に連通させるようにしたので、集積型レーザユニットの構造が簡単になるうえ、ホログラム素子の仮固定を簡便な操作で行うことができる。
【００４２】
（７）請求項７の発明による効果
キャップ上のホログラム素子の位置決め工程と、仮固定工程と、本固定工程とを、所定の手順で行うようにしたので、前記それぞれの工程を簡便な操作で行うことができるうえ、接着剤塗布段階や接着剤硬化段階におけるホログラム素子の位置ずれを的確に抑えることできる。したがって、ホログラム素子を所定位置に再現性良く、かつ、精確に接着固定することができる。
【００４３】
（８）請求項８の発明による効果
キャップとして前記区画室に連通する気体流路を備えたものを用いるとともに、ホログラム素子の位置決め工程では前記気体流路を加圧気体供給装置に連通させ、ホログラム素子の仮固定工程および本固定工程では前記気体流路を真空発生装置に連通させるようにしたので、集積型レーザユニットの構造が簡単になるうえ、ホログラム素子５の仮固定を簡便な操作で行うことができる。
【００４４】
（９）請求項９の発明による効果
請求項８に記載の製造方法を実施するための集積型レーザユニットの製造装置を、所定のとおりに構成したので、集積型レーザユニットのを構造が簡単になるとともに、ホログラム素子を所定位置に簡便な操作により再現性良く、かつ、精確に接着固定することができる。
【００４５】
（１０）請求項１０の発明による効果
請求項９の製造装置においてワーク保持手段に開閉弁を設け、該開閉弁の一方のポートを前記区画室に連結するとともに、他方のポートを着脱自在の継手を介して気圧制御手段に連結したので、ホログラム素子をキャップ上の所定位置に仮固定した状態のワーク保持手段を気圧制御手段から分離し、このワーク保持手段を搬送手段で所定のステーションに搬送して接着剤塗布工程、ついで接着剤硬化工程を進めることができる。したがって、搬送手段の構成が簡単になるうえ、ワーク保持手段の搬送を簡便に行うことが可能になる。
【００４６】
（１１）請求項１１の発明による効果
集積型レーザユニットを請求項１０の装置により所定の手順で行うようにしたので、集積型レーザユニットのを構造が簡単になるとともに、ホログラム素子を所定位置に簡便な操作により再現性良く、かつ、精確に接着固定することができる。そのうえ、ホログラム素子をキャップ上の所定位置に仮固定した状態のワーク保持手段を気圧制御手段から分離し、このワーク保持手段を搬送手段で所定のステーションに搬送して接着剤塗布工程、ついで接着剤硬化工程を進めることができ、ワーク保持手段の搬送を、構成簡単な搬送手段により簡便に行うことが可能になる。
また、請求項１０，１１の発明によれば、キャップ上の所定位置にホログラム素子を仮固定した状態のワーク保持手段を集積型レーザユニットの製造工程から取り出して、適宜の処理を施すこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の集積型レーザユニット製造方法を示す斜視図である。
【図２】図１の製造方法において、ホログラム素子が位置決めされた状態を示す断面図である。
【図３】図１の製造方法における問題点（ホログラム素子の位置ずれ）を説明する断面図である。
【図４】キャップ上のホログラム素子の位置調整（位置決め）を、本発明の製造方法により行う要領を示す断面図である。
【図５】キャップ上に位置決めされたホログラム素子を、本発明の製造方法により仮固定する要領を示す断面図である。
【図６】ホログラム素子をキャップ上の所定位置に、本発明の製造方法により接着固定する要領を示す断面図である。
【図７】本発明に係る製造方法の対象となる集積型レーザユニットの一例を示す断面図である。
【図８】図７の集積型レーザユニットを製造するためホログラム素子を位置決めするときに、これを所定位置に移動する方法を示す断面図である。
【図９】図８の方法でホログラム素子を所定位置に移動させた後、この位置に仮固定する方法を示す断面図である。
【図１０】図８、図９に示す方法によりホログラム素子の位置決め・接着固定を行うための装置、すなわち集積型レーザユニット製造装置の全体構造を示す模式的説明図である。
【図１１】図１０の装置により集積型レーザユニットを製造する場合のタイムチャートである。
【図１２】図１０の装置を構成するワーク保持手段の構造説明図である。
【図１３】図１２のワーク保持手段を構成する気圧保持手段（手動弁）の構造を示す断面図である。
【図１４】図１３の気圧保持手段に継手を接続する前の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１：集積型レーザユニット
２：発光素子
３：受光素子
４：キャップ
４ａ：金属壁
４ｂ：レーザ光出射窓
５：ホログラム素子
６：紫外線硬化樹脂（接着剤）
７：把持手段
８：紫外線
９：加圧空気供給装置（空気圧源）
９ａ：電磁弁
９ｂ：自動制御弁
９ｃ：電磁弁
１０：調整光学系
１１：気圧制御手段
１２：搬送手段
１３：ディスペンサ
１４：紫外線照射装置
１５：ワーク保持手段
１６：開閉弁（気圧保持手段）
１６ａ：流路
１６ｂ：流路
１７：弁体
１８：レバー
１８ａ：スプリング
１９：弁体開放手段
１９ａ：スプリング
２０：継手
２１：気体流路
２２：区画室
３１：電磁弁
３２：真空発生装置
３３：電磁弁
３４：電磁弁（大気開放弁）
４１：ワーク位置決め手段
（ホログラム素子の位置調整手段）
４２：接着剤塗布手段
４３：接着剤硬化手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing an integrated laser unit for an optical pickup using a hologram element instead of a beam splitter as a light diffraction element (light beam splitting element), and more particularly to a method for positioning and fixing a hologram element. . The present invention can be widely and effectively applied when a fine element is positioned and fixed at a predetermined position with high accuracy.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the manufacturing method of an integrated laser unit shown in FIGS. 1 to 3 is known. FIG. 1 is a perspective view showing the manufacturing method, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the hologram element is positioned in the manufacturing method, and FIG. 3 explains a problem (positional displacement of the hologram element) in the manufacturing method. It is sectional drawing.
[0003]
That is, in the manufacturing method of the integrated laser unit 1 in which the hologram element 5 as a light diffraction element is fixed on the cap 4 in which the light emitting element 2 (laser chip) and the light receiving element 3 are built, the metal wall 4a constituting the cap 4 is used. The hologram element 5 is pressed upward with a predetermined load, and the element is moved in three directions (X, Y, Z directions) in this state, and the position is precisely adjusted (positioned) as shown in FIG. Next, an ultraviolet curable resin 6 is potted as an adhesive and bonded. 2 and 3, reference numeral 4b denotes a laser beam emission window.
[0004]
However, when the ultraviolet curable resin 6 is applied, the hologram element 5 is displaced. Also, when the ultraviolet curable resin 6 is solidified, the hologram element 5 is displaced due to the shrinkage of the ultraviolet curable resin 6 (state shown in FIG. 3). For this reason, there is a problem that it is difficult to assemble the integrated laser unit by adjusting the position of the hologram element with high accuracy.
[0005]
For example, Japanese Patent Publication No. 6-58989 (Applicant: Sharp Corporation) discloses a technique for solving this problem. The present invention relates to a method of manufacturing an integrated laser unit in which a hologram element as a light beam splitting element is fixed on a cap containing a laser chip (light emitting element), a light receiving element for monitoring and a light receiving element for signal reading. The step of potting the UV curable resin, the step of placing the hologram element on the cap potted with the UV curable resin, and adjusting the position of the hologram element on the cap based on the signal output of the light receiving element for signal reading The ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet rays to temporarily cure the hologram element, and the temporarily cured ultraviolet curable resin is further irradiated with ultraviolet rays to be fully cured. An integrated laser unit manufacturing method.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the invention disclosed in the above-mentioned patent gazette, the hologram element is divided into a step of temporarily curing (temporarily fixing) the hologram element with an ultraviolet curable resin on a cap and a step of main curing (mainly fixing), thereby suppressing the positional deviation of the hologram element. I am doing so. However, even if the position of the hologram element is readjusted at the time of temporary fixing, the ultraviolet curable resin shrinks during the main curing, and the hologram element is likely to be displaced. There was a problem that it was difficult to position and fix with high accuracy.
[0007]
Accordingly, a first object of the present invention is to position a hologram element with high reproducibility and high accuracy and to fix it with an adhesive in a manufacturing method of an integrated laser unit in which the hologram element is bonded and fixed at a predetermined position on the cap. Is to provide a way to do this. The second object of the present invention is to provide an apparatus suitable for carrying out the above manufacturing method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is an integrated type in which a hologram element as a light diffraction element (light beam splitting element) is fixed on a cap containing a laser chip as a light emitting element, a light receiving element for monitoring and a light receiving element for signal reading. In the method of manufacturing a laser unit, in the hologram element positioning step, the position of the hologram element on the cap is maintained in a state where the pressure in the compartment formed by the cap and the hologram element is higher than the atmospheric pressure. The integrated laser unit manufacturing method is characterized in that the adjustment is performed based on the signal output of the light receiving element for signal reading.
[0009]
The invention according to claim 3 is an integrated type in which a hologram element as a light diffraction element (light beam splitting element) is fixed on a cap containing a laser chip as a light emitting element, a light receiving element for monitoring and a light receiving element for signal reading. In the manufacturing method of the laser unit, In the hologram element positioning step, the signal of the light receiving element for signal reading is maintained while maintaining the position of the hologram element on the cap in a state where the pressure in the compartment formed by the cap and the hologram element is higher than the atmospheric pressure. Adjust based on output In the step of temporarily fixing the hologram element positioned at a predetermined position on the cap, the air pressure in the compartment formed by the cap and the hologram element is made lower than the atmospheric pressure. Claim 1 Manufacturing method of integrated laser unit Is .
[0010]
The invention according to claim 5 is an integrated type in which a hologram element as a light diffraction element (light splitting element) is fixed on a cap containing a laser chip as a light emitting element, a light receiving element for monitoring and a light receiving element for signal reading. In the manufacturing method of the laser unit, In the hologram element positioning step, the signal of the light receiving element for signal reading is maintained while maintaining the position of the hologram element on the cap in a state where the pressure in the compartment formed by the cap and the hologram element is higher than the atmospheric pressure. Adjust based on output In the step of permanently fixing the hologram element, which is positioned at a predetermined position on the cap and temporarily fixed, the atmospheric pressure in the compartment formed by the cap and the hologram element is made lower than the atmospheric pressure to temporarily set the hologram element. Maintaining a fixed state, in this state, an adhesive application step of applying an ultraviolet curable resin across the upper surface of the cap and the side surface of the hologram element, and an adhesive curing step of curing the ultraviolet curable resin by ultraviolet irradiation And proceed in this order Claim 1 This is a method of manufacturing an integrated laser unit.
[0011]
The invention according to claim 7 is an integrated type in which a hologram element as a light diffraction element (light splitting element) is fixed on a cap containing a laser chip as a light emitting element, a light receiving element for monitoring and a light receiving element for signal reading. In the laser unit manufacturing method, the signal of the light receiving element for signal reading is maintained while maintaining the position of the hologram element on the cap in a state where the air pressure in the compartment formed by the cap and the hologram element is higher than the atmospheric pressure. A positioning step for adjusting based on the output; a temporary fixing step for temporarily fixing the hologram element positioned at a predetermined position on the cap by lowering the atmospheric pressure in the compartment lower than the atmospheric pressure; and ultraviolet light in the temporarily fixed state. An adhesive application step of applying a cured resin across the top surface of the cap and the side surface of the hologram element; And the fixing step consisting adhesive curing step of curing by the ultraviolet ray irradiation the coated ultraviolet curable resin in the state, is a manufacturing method of an integrated laser unit, characterized in that proceeding in this order.
[0012]
The invention according to claim 8 uses a cap provided with a gas flow path communicating with the compartment, and in the hologram element positioning step, the gas flow path is communicated with a pressurized gas supply device. 8. The method of manufacturing an integrated laser unit according to claim 7, wherein in the temporary fixing step and the main fixing step, the gas flow path is communicated with a vacuum generator.
[0013]
The invention according to claim 9 is an integrated laser unit manufacturing apparatus for carrying out the manufacturing method according to claim 8,
A gripping means for gripping the hologram element on the cap, a work positioning means having an air cylinder for adjusting the position of the hologram element on the cap by operating based on the signal output of the light receiving element for signal reading, and pressurization Gas supply device, work holding means, atmospheric pressure control means connected to the compartment through the work holding means, or connected / separable, and conveyance for conveying the work holding means along a predetermined trajectory Means,
The atmospheric pressure control means is provided with a 3-port solenoid valve or a pair of 2-port solenoid valves and a vacuum generator, and when a 3-port solenoid valve is provided, the first port is connected to the pressurized gas supply device, When the second port communicates with the vacuum generator and the third port communicates with the work holding means, and the pair of two-port solenoid valves are provided, the first port of one solenoid valve is pressurized. The gas supply device, the second port communicates with the work holding means, the first port of the other solenoid valve communicates with the vacuum generator, and the second port communicates with the work holding means,
Along the workpiece holding means conveying direction of the conveying means, an adhesive application means provided with a dispenser for applying an ultraviolet curable resin, and an ultraviolet irradiation means (adhesive curing means) are arranged in this order,
Three branch pipes are connected to the pressurized gas supply pipe of the pressurized gas supply apparatus, one of which is connected to the atmospheric pressure control means via a first on-off valve, and the other is connected to a second one. Connect the air cylinder of the work positioning means to the air cylinder of the workpiece positioning means via the on-off valve, and the dispenser of the adhesive application means via the third on-off valve,
An apparatus for manufacturing an integrated laser unit, wherein an atmosphere release valve communicating with the compartment is provided at an appropriate position.
[0014]
According to the tenth aspect of the present invention, an opening / closing valve is provided in the work holding means, and one port of the opening / closing valve is communicated with the compartment, and the other port is communicated with the atmospheric pressure control means via a detachable joint. The integrated laser unit manufacturing apparatus according to claim 9, wherein:
[0015]
The invention according to claim 11 is a method of manufacturing an integrated laser unit by the apparatus according to claim 10, wherein the component of the integrated laser unit is held by a work holding means, and the hologram element on the cap is manufactured. The hologram element positioned at a predetermined position on the cap is adjusted based on the signal output of the light receiving element for signal reading while maintaining the position in a state where the atmospheric pressure in the compartment is higher than atmospheric pressure, Temporarily fixing the air pressure in the compartment lower than atmospheric pressure, maintaining the temporarily fixed state by closing the on-off valve provided on the work holding means, and controlling the work holding means by removing the joint. The workpiece holding means is transported to the position where the adhesive application means is disposed by the transport means and processed in the adhesive application step, and then the workpiece holding means is It is a manufacturing method of an integrated laser unit, characterized in that the treatment with the adhesive curing process is transported to the deployment location of the adhesive curing means by feeding means.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method of moving a hologram element constituting the integrated laser unit to a predetermined position when positioning the hologram element. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a method of temporarily fixing the hologram element to this position after moving it to a predetermined position in the manner shown in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state when the hologram element is bonded and fixed at a predetermined position on the cap.
[0017]
In the integrated laser unit manufacturing method according to the present invention, as shown in FIG. 4, the hologram element 5 is placed on the cap 4 of the integrated laser unit 1, and the holding means 7 (FIG. 6) places the hologram element 5 on the cap 4. The position of the hologram element 5 is precisely adjusted (positioning of the hologram element 5) based on the signal output from the signal reading light receiving element 3 in the manner shown in FIG. Next, the hologram element 5 is temporarily fixed at a predetermined position on the cap 4 in the manner shown in FIG. Further, in this state, the ultraviolet curable resin 6 is potted, and the hologram element 5 is bonded and fixed by being cured by irradiation of the ultraviolet rays 8.
[0018]
That is, in the positioning step, as shown in FIG. 4, the air pressure in the compartment 22 formed by the cap 4 containing the light receiving element and the light emitting element (not shown) and the hologram element 5 is increased from the atmospheric pressure. The contact resistance between the upper surface of the cap 4 and the hologram element 5 is made smaller than when the atmospheric pressure in the compartment 22 is atmospheric pressure, or the contact resistance is substantially zero (the hologram element 5 is connected to the cap 4). (Slightly rises directly above.) Thereby, the position adjustment of the hologram element 5 by the holding means 7 can be performed more accurately.
[0019]
Further, in the temporary fixing step and the adhesive fixing step, as shown in FIG. 5, the contact pressure between the upper surface of the cap 4 and the hologram element 5 is reduced in the compartment 22 by lowering the atmospheric pressure in the compartment 22 from the atmospheric pressure. Increase the pressure of when the atmospheric pressure is atmospheric pressure. Thus, the hologram element 5 can be simply temporarily fixed by pressing the upper surface of the cap 4 at the atmospheric pressure.
[0020]
FIGS. 7 to 14 show a method and apparatus for manufacturing an integrated laser unit based on the method shown in FIGS. 4 to 6, and FIG. 7 shows an integrated laser unit that is a target of the manufacturing method according to the present invention. It is sectional drawing which shows an example. FIG. 8 is a sectional view showing a method of moving the hologram element to a predetermined position when positioning the hologram element in order to manufacture the integrated laser unit of FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a method of temporarily fixing the hologram element to this position after moving it to a predetermined position by the method of FIG. FIG. 10 is a schematic explanatory view showing an overall structure of an apparatus for positioning and temporarily fixing a hologram element by the method shown in FIGS. 8 and 9 and then performing adhesive fixing, that is, an integrated laser unit manufacturing apparatus. FIG. 11 is a time chart when an integrated laser unit is manufactured by the apparatus of FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram of the structure of the work holding means constituting the apparatus of FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view showing the structure of atmospheric pressure holding means (manual valve) constituting the work holding means of FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state before connecting a joint to the atmospheric pressure holding means of FIG.
[0021]
As shown in FIG. 7, the gas flow path 21 is formed in the metal wall 4a of the cap 4, and this gas flow path is connected to a pressurized gas supply source (not shown). Examples of the pressurized gas supply source include a blower or a compressor, or a cylinder filled with pressurized air or pressurized nitrogen. According to this configuration, when adjusting the position of the hologram element 5, the atmospheric pressure in the compartment 22 can be easily increased from the atmospheric pressure. In this case, as shown in FIG. 8, pressurized gas is supplied from the gas flow path 21 into the compartment 22 and the air pressure in the compartment 22 is made higher than the atmospheric pressure to slightly lift the hologram element 5 from the upper surface of the cap 4. Keep it in the surface. Thus, positioning is performed by moving the hologram element 5 along the upper surface of the cap 4 in a state where the contact resistance between the upper surface of the cap 4 and the hologram element 5 is substantially zero.
[0022]
Further, a branch pipe is connected to a pipe connecting the gas flow path 21 to the pressurized gas supply source, and this branch pipe is connected to a vacuum generator (not shown). In this case, an on-off valve (such as an electromagnetic valve) is provided on the communication pipe to the pressurized gas supply source and the communication pipe to the vacuum generator. According to this configuration, the atmospheric pressure in the compartment 22 can be easily changed from the atmospheric pressure state to the reduced pressure state, or from the pressurized state to the reduced pressure state when the hologram element 5 is temporarily fixed and bonded and fixed.
[0023]
In the configuration shown in FIG. 7, after the position adjustment of the hologram element 5, as shown in FIG. 9, the vacuum generator exhausts the gas in the compartment 22 through the gas flow path 21 to make the pressure reduced. Thereby, the hologram element 5 is temporarily fixed (adsorption fixed) on the upper surface of the cap 4. In this state, the hologram element 5 is bonded and fixed (FIG. 6).
[0024]
Next, the apparatus configuration shown in FIG. 10 will be described.
(1) The position of the hologram element 5 on the cap 4 by operating based on the signal output of the gripping means 7 for gripping the hologram element 5 on the cap 4 and the signal reading light receiving element 3 and moving the gripping means 7 Workpiece positioning means 41 having an air cylinder (not shown) for adjusting
(2) a pressurized air supply device (pneumatic pressure source) 9 as a pressurized gas supply source;
(3) a workpiece holding means 15 having a predetermined configuration;
(4) atmospheric pressure control means 11 that can be connected / separated to the compartment 22 via the work holding means 15;
(5) A conveying means 12 for conveying the work holding means 15 along a predetermined track is provided.
The work positioning means 41 is provided with a fixed position. Further, the work holding means 15 is provided with an on-off valve for sealing the compartment 22 and, as will be described later, this work holding means 15 is connected to the atmospheric pressure control means 11 via a joint 20 (FIG. 13), or a joint. It can be separated from the atmospheric pressure control means 11 by removing 20.
[0025]
The atmospheric pressure control means 11 is provided with a pair of 2-port solenoid valves 31 and 33 (or one 3-port solenoid valve: not shown) and a vacuum generator 32. The first port of the electromagnetic valve 31 is communicated with the pressurized air supply device 9 and the second port is communicated with the work holding means 15. The first port of the electromagnetic valve 33 is communicated with the vacuum generator 32 and the second port is communicated with the work holding means 15. When a three-port solenoid valve is provided, the first port communicates with the pressurized air supply device 9, the second port communicates with the vacuum generator 32, and the third port communicates with the work holding means 15.
[0026]
Along the conveying direction of the work holding means 15 of the conveying means 12, an adhesive application means 42 provided with a pair of dispensers 13 and 13 for applying an ultraviolet curable resin, and an adhesive hardening means 43 provided with an ultraviolet irradiation device 14 are provided. Deploy in this order. Three branch pipes are connected to the pressurized air supply pipe of the pressurized air supply device 9, one of which is connected to the atmospheric pressure control means 11 via the electromagnetic valve 9a, and the other one is connected to the automatic control valve 9b. To the air cylinder (not shown) of the workpiece positioning means 41. The remaining one is connected to the dispenser 13 via the electromagnetic valve 9c.
[0027]
As shown in FIG. 12, the opening / closing valve 16 is provided in the work holding means 15 as an atmospheric pressure holding means for holding the atmospheric pressure in the compartment 22 at a predetermined value (sealing the compartment 22). One port of the on-off valve 16 is communicated with the compartment 22 through the flow path 16a, and the other port is communicated with the atmospheric pressure control means 11 through the flow path 16b and the detachable joint 20 (FIG. 13). Further, an electromagnetic valve 34 is connected to the flow path 16a as an atmosphere release valve.
[0028]
As shown in FIGS. 13 and 14, the on-off valve 16 is composed of a valve body 17 to which a lever 18 is attached and a spring 18a. The joint 20 is provided with a spring 19a and a conical valve body opening means 19 at the free end of the spring. In this on-off valve 16, the valve body 17 normally shuts off the gas flow path 21, and when supplying pressurized air to the compartment 22 via the atmospheric pressure control means 11, the cap 4 shown in FIG. The operator connects 20 and then pushes the lever 18 to open the valve body 17. When closing the valve body 17, the lever 18 is pulled out and then the joint 20 is removed, contrary to the above operation.
[0029]
In the configuration of FIGS. 13 and 14, the temporarily fixed state can be maintained by temporarily fixing the hologram element 5 by the decompression operation in the compartment 22 and then closing the on-off valve 16. Further, by removing the joint 20 while the on-off valve 16 is closed, the work holding means 15 can be separated from the atmospheric pressure control means 11, whereby the work holding means 15 to which the hologram element 5 is temporarily fixed is controlled by the atmospheric pressure control. It can be conveyed by the conveying means 12 in a state separated from the means 11. Therefore, the structure of the conveying means 12 is simplified, and the work holding means 15 can be easily conveyed.
[0030]
In FIG. 10, reference numeral 10 denotes an adjustment optical system that adjusts the position of the hologram element 5 on the cap 4 based on the signal output of the light receiving element 3. Moreover, as the conveyance means 12, for example, a turntable or a turn conveyor having a structure for conveying a plurality of work holding means 15 at the same time can be used.
[0031]
12 to 14, a short pipe (not shown) is connected to the cap 4 to communicate with the gas flow path 21, and an open / close valve such as an electromagnetic valve (not shown) is connected to the short pipe. In addition, one port of the on-off valve can be communicated with the atmospheric pressure control means 11 through a detachable joint (not shown). In this configuration, the compartment 22 can be sealed by closing the on-off valve, and the work holding means 15 can be separated from the atmospheric pressure control means 11 by removing the joint.
[0032]
Next, a manufacturing process of the integrated laser unit by the apparatus of FIG. 10 will be described. This manufacturing process is basically performed by the following procedure. That is, as shown in FIG. 10, first, after performing the positioning process of the holkram element 5 at a predetermined position on the workpiece transfer path of the transfer means 12 and then the temporary fixing process, the on-off valve 16 is closed and the temporarily fixed state is maintained. To do. Next, by removing the joint 20, the work holding means 15 is separated from the atmospheric pressure control means 11, and the work holding means 15 is intermittently transferred on the work transfer track by the transfer means 12. Then, at each stop position of the work holding means 15, an adhesive application process and a subsequent adhesive curing process are performed. In this case, the air pressure in the compartment 22 in these work positioning step, temporary fixing step, adhesive application step, and adhesive curing step is as shown in FIG. 11 (see FIGS. 8 and 9).
[0033]
Specifically, it is as follows.
(1) Work positioning process
The constituent members of the integrated laser unit 1 are held by the work holding means 15. Air from the pressurized air supply device 9 is supplied to the compartment chamber 22 (the electromagnetic valves 9a and 31 are opened), and the air pressure in the compartment chamber is maintained higher than the atmospheric pressure. In this state, the opening degree of the automatic control valve 9b is controlled based on the signal output of the light receiving element 3 for signal reading, and the position of the hologram element on the cap is adjusted by the movement of the gripping means 7 by the air cylinder. This position adjustment is performed after the inside of the compartment 22 reaches a constant pressure equal to or higher than the atmospheric pressure.
[0034]
(2) Temporary fixing process and adhesive application process
Positioning at a predetermined position on the cap 4 by lowering the atmospheric pressure in the compartment 22 below atmospheric pressure (closing the electromagnetic valves 9a and 31 and opening the electromagnetic valve 33 to reduce the pressure to a constant pressure below atmospheric pressure). The hologram element 5 is temporarily fixed, and the on-off valve 16 provided on the work holding means 15 is closed to maintain the temporarily fixed state (the on-off valve 16 is closed so that the air pressure in the compartment 22 is maintained until then. Value). Next, the work holding means 15 is separated from the atmospheric pressure control means 11 by removing the joint 20. The workpiece holding means 15 is conveyed (moved between stations) to the position where the adhesive application means 42 is provided by the conveying means 12. Here, the ultraviolet curable resin is potted across the upper surface of the cap 4 and the side surface of the hologram element 5 from the pair of dispensers 13 and 13 (see FIG. 6). This potting is performed by applying a back pressure with pressurized air to the dispenser 13.
[0035]
(3) Adhesive curing process
The workpiece holding means 15 is conveyed by the conveying means 12 to the position where the adhesive curing means 43 is disposed (movement between stations). Here, the applied ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation device 14, and this is applied. Harden.
After completion of all the steps from the workpiece positioning step to the adhesive curing step, the air release valve (electromagnetic valve) 34 is opened to make the inside of the compartment 22 atmospheric pressure.
[0036]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Effect of the invention of claim 1
Since the hologram element is positioned while maintaining the pressure inside the compartment formed by the cap and the hologram element higher than the atmospheric pressure, the position adjustment of the hologram element can be easily performed with good reproducibility. And it can be done accurately.
[0037]
(2) Effect of the invention of claim 2
The cap is formed with a gas flow path communicating with the compartment, and in the hologram element positioning step, the gas flow path is communicated with the pressurized gas supply device. In addition, the position of the hologram element can be adjusted with high reproducibility and accuracy by a simple operation.
[0038]
(3) Effect of the invention of claim 3
Since the step of temporarily fixing the hologram element positioned at a predetermined position on the cap is performed while maintaining the pressure in the compartment formed by the cap and the hologram element to be lower than the atmospheric pressure, Temporary fixation can be performed by a simple operation.
[0039]
(4) Effect of the invention of claim 4
The cap is formed with a gas flow path communicating with the compartment, and the gas flow path is communicated with the vacuum generator in the temporary fixing process of the hologram element, so that the structure of the integrated laser unit is simple. In addition, the hologram element can be temporarily fixed by a simple operation.
[0040]
(5) Effect of the invention of claim 5
In the step of permanently fixing the hologram element on the cap, the temporarily fixed state of the hologram element is maintained by lowering the atmospheric pressure in the compartment formed by the cap and the hologram element below atmospheric pressure, and the ultraviolet curable resin is attached to the cap. Since the adhesive application step of applying across the upper surface and the side surface of the hologram element and the adhesive curing step of curing the ultraviolet curable resin by ultraviolet irradiation are advanced in this order, the hologram element is permanently fixed. Can be performed by a simple operation, and the positional deviation of the hologram element in the adhesive application stage and the adhesive curing stage can be accurately suppressed. Therefore, the hologram element can be adhered and fixed accurately at a predetermined position with good reproducibility.
[0041]
(6) Effect of the invention of claim 6
Since the cap provided with a gas flow path communicating with the compartment is used and the gas flow path is communicated with a vacuum generator in the hologram element main fixing step, the structure of the integrated laser unit is simple. In addition, the hologram element can be temporarily fixed by a simple operation.
[0042]
(7) Effect of the invention of claim 7
Since the hologram element positioning process on the cap, the temporary fixing process, and the main fixing process are performed in a predetermined procedure, each of the processes can be performed with a simple operation, and the adhesive application step. In addition, it is possible to accurately suppress the displacement of the hologram element in the adhesive curing stage. Therefore, the hologram element can be adhered and fixed accurately at a predetermined position with good reproducibility.
[0043]
(8) Effect of the invention of claim 8
A cap provided with a gas flow path communicating with the compartment is used, and in the hologram element positioning process, the gas flow path is communicated with a pressurized gas supply device, and the hologram element temporary fixing process and the main fixing process are performed. Since the gas flow path is communicated with the vacuum generator, the structure of the integrated laser unit is simplified, and the hologram element 5 can be temporarily fixed by a simple operation.
[0044]
(9) Effect of the invention of claim 9
Since the integrated laser unit manufacturing apparatus for carrying out the manufacturing method according to claim 8 is configured in a predetermined manner, the structure of the integrated laser unit is simplified, and the hologram element is easily placed at a predetermined position. Can be bonded and fixed with good reproducibility and accuracy.
[0045]
(10) Effect of the invention of claim 10
In the manufacturing apparatus according to claim 9, the work holding means is provided with an opening / closing valve, and one port of the opening / closing valve is connected to the compartment, and the other port is connected to the atmospheric pressure control means through a detachable joint. The work holding means in which the hologram element is temporarily fixed at a predetermined position on the cap is separated from the atmospheric pressure control means, and the work holding means is transported to a predetermined station by the transport means, and then the adhesive is applied, and then the adhesive is cured. The process can proceed. Therefore, the structure of the conveying means is simplified, and the work holding means can be easily conveyed.
[0046]
(11) Effect of the invention of claim 11
Since the integrated laser unit is performed by the apparatus according to claim 10 in a predetermined procedure, the structure of the integrated laser unit is simplified, the hologram element is placed in a predetermined position with good reproducibility, and It can be adhered and fixed accurately. In addition, the work holding means in which the hologram element is temporarily fixed at a predetermined position on the cap is separated from the atmospheric pressure control means, and the work holding means is transported to a predetermined station by the transporting means, followed by an adhesive application step. can proceed curing process, the conveyance of the workpiece holding means, it is possible to easily carry out the construction simple conveying means.
According to the inventions of claims 10 and 11, the work holding means in which the hologram element is temporarily fixed at a predetermined position on the cap can be taken out from the manufacturing process of the integrated laser unit and subjected to appropriate processing. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a conventional integrated laser unit manufacturing method.
2 is a cross-sectional view showing a state in which a hologram element is positioned in the manufacturing method of FIG. 1; FIG.
3 is a cross-sectional view for explaining a problem (hologram element position shift) in the manufacturing method of FIG. 1; FIG.
The Figure 4 position adjustment of the hologram element on the cap (positioning) is a sectional view showing the manner of performing the production method of the present invention.
[5] The hologram element positioned on the cap, a cross-sectional view showing a procedure of temporarily fixing the production method of the present invention.
[6] The hologram element in a predetermined position on the cap, a cross-sectional view showing the manner of bonding fixed by the manufacturing method of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of an integrated laser unit that is an object of a manufacturing method according to the present invention.
When 8 for positioning a hologram element for the production of integrated laser unit of FIG. 7 is a sectional view showing how to move into a predetermined position.
[9] After moving the hologram element in a predetermined position in the method of FIG. 8 is a sectional view showing a method of temporarily fixing in this position.
10 is a schematic explanatory view showing an overall structure of an apparatus for positioning / adhering / fixing a hologram element by the method shown in FIGS. 8 and 9, that is, an integrated laser unit manufacturing apparatus. FIG.
11 is a time chart in the case of manufacturing an integrated laser unit by the apparatus of FIG.
12 is a structural explanatory diagram of a work holding means constituting the apparatus of FIG.
13 is a cross-sectional view showing the structure of atmospheric pressure holding means (manual valve) constituting the work holding means of FIG. 12. FIG.
14 is a cross-sectional view showing a state before a joint is connected to the atmospheric pressure holding means of FIG. 13;
[Explanation of symbols]
1: Integrated laser unit
2: Light emitting element
3: Light receiving element
4: Cap
4a: Metal wall
4b: Laser beam exit window
5: Hologram element
6: UV curable resin (adhesive)
7: Grasping means
8: UV
9: Pressurized air supply device (pneumatic source)
9a: Solenoid valve
9b: Automatic control valve
9c: Solenoid valve
10: Adjustment optical system
11: Pressure control means
12: Conveying means
13: Dispenser
14: UV irradiation device
15: Work holding means
16: On-off valve (atmospheric pressure holding means)
16a: flow path
16b: flow path
17: Disc
18: Lever
18a: Spring
19: Valve body opening means
19a: Spring
20: Fitting
21: Gas flow path
22: Compartment
31: Solenoid valve
32: Vacuum generator
33: Solenoid valve
34: Solenoid valve (atmospheric release valve)
41: Work positioning means
(Hologram element position adjusting means)
42: Adhesive application means
43: Adhesive curing means

Claims

In a manufacturing method of an integrated laser unit in which a hologram element as a light diffraction element is fixed on a cap containing a laser chip as a light emitting element, a light receiving element for monitoring and a light receiving element for signal reading, The position of the hologram element on the cap is adjusted based on the signal output of the light receiving element for signal reading while maintaining the pressure in the compartment formed by the cap and the hologram element to be higher than the atmospheric pressure. A method of manufacturing an integrated laser unit.

2. The apparatus according to claim 1, wherein a cap formed with a gas flow path communicating with the compartment is used, and the gas flow path is communicated with a pressurized gas supply device in the hologram element positioning step. Manufacturing method of integrated laser unit.

In a manufacturing method of an integrated laser unit, a hologram element as a light diffraction element is fixed on a cap containing a laser chip as a light emitting element, a light receiving element for monitoring and a light receiving element for signal reading.
In the hologram element positioning step, the signal of the light receiving element for signal reading is maintained while maintaining the position of the hologram element on the cap in a state where the pressure in the compartment formed by the cap and the hologram element is higher than the atmospheric pressure. Adjust based on the output ,
2. The integration according to claim 1, wherein , in the step of temporarily fixing the hologram element positioned at a predetermined position on the cap, the air pressure in the compartment formed by the cap and the hologram element is made lower than the atmospheric pressure. Type laser unit manufacturing method.

The integrated type according to claim 3, wherein a cap having a gas flow path communicating with the compartment is used as the cap, and the gas flow path is communicated with a vacuum generator in the temporary fixing step of the hologram element. Manufacturing method of laser unit.

In a manufacturing method of an integrated laser unit, a hologram element as a light diffraction element is fixed on a cap containing a laser chip as a light emitting element, a light receiving element for monitoring and a light receiving element for signal reading.
In the hologram element positioning step, the signal of the light receiving element for signal reading is maintained while maintaining the position of the hologram element on the cap in a state where the pressure in the compartment formed by the cap and the hologram element is higher than the atmospheric pressure. Adjust based on the output ,
In the step of permanently fixing the hologram element that is positioned and temporarily fixed at a predetermined position on the cap, the hologram element is temporarily fixed by lowering the atmospheric pressure in the compartment formed by the cap and the hologram element to be lower than the atmospheric pressure. Maintaining the state, in this state, an adhesive application step of applying the ultraviolet curable resin across the upper surface of the cap and the side surface of the hologram element, and an adhesive curing step of curing the ultraviolet curable resin by ultraviolet irradiation 2. The method of manufacturing an integrated laser unit according to claim 1, wherein the steps are performed in this order.

6. The integrated type according to claim 5, wherein a cap provided with a gas flow path communicating with the compartment is used, and the gas flow path is communicated with a vacuum generator in the main fixing step of the hologram element. Manufacturing method of laser unit.

In a manufacturing method of an integrated laser unit, a hologram element as a light diffraction element is fixed on a cap containing a laser chip as a light emitting element, a light receiving element for monitoring and a light receiving element for signal reading. A positioning step of adjusting the position based on the signal output of the light receiving element for signal reading while maintaining the pressure in the compartment formed by the cap and the hologram element higher than the atmospheric pressure, and the compartment And temporarily fixing the hologram element positioned at a predetermined position on the cap by lowering the atmospheric pressure to atmospheric pressure, and in the temporarily fixed state, an ultraviolet curable resin is applied to the upper surface of the cap and the side surface of the hologram element. Adhesive application step for applying over and the UV curing applied in the temporarily fixed state Manufacturing method of an integrated laser unit and the fixing step comprising fat from the adhesive curing step of effect by ultraviolet irradiation, characterized in that to proceed in this order.

A cap provided with a gas flow path communicating with the compartment is used, and in the hologram element positioning process, the gas flow path is communicated with a pressurized gas supply device, and the hologram element temporary fixing process and the main fixing process are performed. 8. The method of manufacturing an integrated laser unit according to claim 7, wherein the gas flow path is communicated with a vacuum generator.

An integrated laser unit manufacturing apparatus for carrying out the manufacturing method according to claim 8,
A gripping means for gripping the hologram element on the cap, a work positioning means having an air cylinder for adjusting the position of the hologram element on the cap by operating based on the signal output of the light receiving element for signal reading, and pressurization Gas supply device, work holding means, atmospheric pressure control means connected to the compartment through the work holding means, or connected / separable, and conveyance for conveying the work holding means along a predetermined trajectory Means,
The atmospheric pressure control means is provided with a 3-port solenoid valve or a pair of 2-port solenoid valves and a vacuum generator, and when a 3-port solenoid valve is provided, the first port is connected to the pressurized gas supply device, When the second port communicates with the vacuum generator and the third port communicates with the work holding means, and the pair of two-port solenoid valves are provided, the first port of one solenoid valve is pressurized. The gas supply device, the second port communicates with the work holding means, the first port of the other solenoid valve communicates with the vacuum generator, and the second port communicates with the work holding means,
Along the workpiece holding means conveying direction of the conveying means, an adhesive application means provided with a dispenser for applying an ultraviolet curable resin, and an ultraviolet irradiation means are arranged in this order,
Three branch pipes are connected to the pressurized gas supply pipe of the pressurized gas supply apparatus, one of which is connected to the atmospheric pressure control means via a first on-off valve, and the other is connected to a second one. Connect the air cylinder of the work positioning means to the air cylinder of the workpiece positioning means via the on-off valve, and the dispenser of the adhesive application means via the third on-off valve,
An apparatus for manufacturing an integrated laser unit, wherein an atmosphere release valve communicating with the compartment is provided at an appropriate position.

An opening / closing valve is provided in the work holding means, and one port of the opening / closing valve is communicated with the compartment, and the other port is communicated with the atmospheric pressure control means via a detachable joint. The integrated laser unit manufacturing apparatus according to claim 9.

11. A method of manufacturing an integrated laser unit using the apparatus according to claim 10, wherein a component member of the integrated laser unit is held by a work holding means, and the position of the hologram element on the cap is determined by the atmospheric pressure in the compartment. The hologram element positioned at a predetermined position on the cap is adjusted based on the signal output of the light-receiving element for signal reading while maintaining the pressure higher than the atmospheric pressure, and the atmospheric pressure in the compartment is changed from the atmospheric pressure. The work holding means is maintained in the temporarily fixed state by closing the on-off valve provided in the work holding means, and the work holding means is separated from the atmospheric pressure control means by removing the joint, The means is transported to the position where the adhesive application means is disposed by the transport means and processed in the adhesive application process, and then the work holding means is cured by the transport means. Manufacturing method of an integrated laser unit, characterized in that the treatment with the transport to the adhesive curing process to deployed position of the stage.