JPH0639359Y2 - 微動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、光部品等の組立に用いて好適な微動装置に関
する。

［従来の技術］ 従来の微動装置を第２図に示す。

この微動装置30は、光部品としてのLDモジュール（Lase
r Diode Module）１を組立てる際に用いられる。

そして、LDモジュール１は、レンズが設けられたレンズ
キャップ1aと、LD素子が設けられたステム1bとから成る
ものである。

前記レンズキャップ1aは、基台31上に固定された固定部
33に固定され、被移動体であるステム1bは、x,y,z軸方
向に移動自在な微動ステージ32上に固定される。

微動ステージ32は、ｘ軸方向に移動自在なｘ軸ステージ
32a上にｙ軸方向に移動自在なｙ軸ステージ32bが搭載さ
れたxyテーブルと、このxyテーブル上に設けられたｚ軸
方向に移動自在なｚ軸ステージ32cから成り、ｚ軸ステ
ージ32cにはxyステージ32a,32bの端部において固定部33
上の位置まで水平に突出するアーム32caが設けられてい
る。このアーム32caの先端部には、前記ステム1bが固定
される。

そして、ｚ軸ステージ32cを下降させ、アーム32caに取
り付けられたステム1bを固定部33に保持されたレンズキ
ャップ1aに挿入した後、ステム1bに設けられたLD素子を
発光させてレンズキャップ1aとステム1bとを光軸合わせ
した後、これらは高周波加熱器の加熱部34aによりハン
ダ付けされる。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の微動装置30では、ステム1bとレン
ズキャップ1aとをハンダ付けした後の熱収縮により、ス
テム1bが固定のキャップ1a側に引っ張られる。すると、
このアーム32caはx,yテーブルから水平に突出した形状
であるため、先端部に図中矢印で示すＡ方向に円孤状の
モーメントがかかる。このモーメントは、円弧状である
のでｚ軸方向への微動の他にx,y軸方向の軸ズレを発生
させる。

したがってレンズキャップ1aにステム1bが傾いた状態
（x,y,z方向に軸ズレした状態）のままで固定される
と、LDモジュール１組立毎に光軸にズレを生じて各LDモ
ジュール１の光出力レベルが異なり製造の品質を向上さ
せることができないとともに、再度の光軸調整を必要と
して容易に製造することができなかった。

つまり、一般のLDモジュールにおいてはｚ軸方向の軸ズ
レに対しx,y軸方向の軸ズレの方が光軸ズレに影響し易
いため、上述したような特にx,y軸方向の軸ズレがない
ことが望ましい。しかしながらアーム32caを含め微動ス
テージ32が剛体であれば問題ないが、実際には微動ステ
ージ32がx,y,z軸方向に微動する構成であるため、若干
のガタがあり上記問題点が発生する。

本考案は、上述の問題点に鑑みて成されたものであり、
ｚ軸方向に加わる力がx,y軸方向に影響を与えずx,y軸方
向の軸ズレを発生しない微動装置を提供し、この微動装
置をLDモジュールの組立てに用いた場合、ハンダの熱収
縮によりｚ軸方向に力が加わっても、x,y軸方向に影響
を与えずx,y軸各々の方向での軸ズレを起こさず、更に
レンズキャップ1aとステム1b間Ａで生じる角度ズレを防
ぐ事ができる微動装置を提供することを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案の微動装置は、水平方
向であるｘ軸方向、及びｘ軸方向と直交する水平方向で
あるｙ軸方向、さらに鉛直方向であるｚ軸方向に被移動
体1bを微動させる微動装置であって： x,y軸方向に微動自在なｘ軸ステージ４及びｙ軸ステー
ジ５と； 前記x,y軸ステージの面上中央部分に設けられ、かつx,y
軸ステージの貫通孔4b,5bを貫通し、前記被移動体がそ
の一端6cに固定されｚ軸方向に微動自在なシャフト6aを
有するｚ軸ステージ６とを具備したことを特徴としてい
る。

［作用］ 上記構成による作用を説明すると、被移動体1bは、ｚ軸
ステージ６のシャフト6aの一端6cに固定され、ｚ軸方向
に微動自在である。さらに、この被移動体1bは、ｘ軸ス
テージ４及びｙ軸ステージ５の中央部分でx,y軸方向に
微動自在である。したがって、被移動体1bに対してｚ軸
方向へ移動させようとする力が加えられても、この力が
x,y軸各々の方向に影響を与えずx,y軸方向の軸ズレを発
生しない。

［実施例］ 本実施例では、微動装置をLDモジュールの組立に用いた
例を説明する。LDモジュールの製作上考慮する点として
は、ｚ軸方向への軸ズレのトレランスがx,y軸方向の軸
ズレに比べて１桁程度ラフなことであり、ｚ軸方向に多
少の軸ズレがあってもx,y軸方向に軸ズレがなければ高
精度に光軸合わせされたLDモジュールを製作できる。

そして、第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本考案
の微動装置を用いたLDモジュール組立装置を示す正面図
及び側面図及び平面図である。

支柱２に固設のステージ固定台３上には、ｘ軸方向に移
動自在なｘ軸ステージ４が設けられ、このｘ軸ステージ
４上には、ｘ軸と直行するｙ軸方向に移動自在なｙ軸ス
テージ５が設けられている。ｘ軸ステージ４は、モータ
4aにより、ｙ軸ステージ５はモータ5aにより各々微動自
在である。

ｙ軸ステージ５上には、第１図（ｃ）に示す如くｚ軸ス
テージ６が設けられ、その作動片であるシャフト6aは、
前記ｘ軸ステージ４及びｙ軸ステージ５のほぼ中央に穿
開された貫通孔4b,5b及びステージ固定台３の穴3aを貫
通して固定部７まで下方に伸びている。

また、これらx,y軸ステージ4,5が最大幅まで微動しても
ｚ軸ステージ６のシャフト6aがｚ軸方向に移動自在とす
るために、前記貫通孔4b,5bは、シャフト6aの径とx,y軸
ステージの移動範囲とを合計した径以上の寸法で開口形
成する。

ｚ軸ステージ６のシャフト6aは、モータ6bによりｚ軸方
向に上下動する。そしてこのシャフト6a先端には、被移
動体としてのステム1bを固定するステムホルダ6cを設
け、固定部７上面には、レンズキャップ1aを固定保持す
るホルダ部7aを設ける。

また、８は高周波加熱器であり、加熱部8aでレンズキャ
ップ1aとステム1bとをハンダ付け等で固定する。

次に、上記構成による微動装置の動作を説明する。

ｚ軸ステージ６のステムホルダ6cにLDモジュールのステ
ム1bを固定させ、ホルダ部7aにレンズキャップ1aを固定
させる。

次にｚ軸ステージ６を動作させ、ステム1bを下降させた
後ステム1bに設けられたLD素子を発光させ、ステム1bの
x,y,z軸位置を微動させながら図示しない測定装置を用
いてこれらステム1bとレンズキャップ1aとの光軸調整を
行なう。

光軸調整が終了すると、高周波加熱器８の加熱部8aによ
りレンズキャップ1aとステム1bとがハンダ付けにより接
合されるが、接合後のハンダの熱収縮はステム1bを固定
するｚ軸ステージ６のシャフト6aを下方に引っ張る力が
加わる。詳述すると、レンズキャップ1aは、基台側に固
設のホルダ7aに固定されるのに対し、ステム1bは、移動
側としてのｚ軸ステージ６のステムホルダ6cに設けられ
ているため、レンズキャップ1aとステム1bとの間で発生
する熱収縮時の引っ張り力は、ステム1bを下方に引っ張
る。

しかしながら、ｚ軸ステージ６は第１図（ｃ）に示す如
く、ｘ軸ステージ４及びｙ軸ステージ５の略中央部分に
設けられており、接合後の熱収縮によるモーメントがか
からず、下方へ引っ張る力のみ加わることになり、この
力がx,y軸方向に影響を与えずx,y軸方向への軸ズレ及び
角度ズレが発生しない。

尚、一般的なLDモジュールが有するｚ軸方向への軸ズレ
のトレランスはx,y方向の軸ズレに比べて１桁程度ラフ
であることから本微動装置でLDモジュール１を製作した
場合でも十分な精度で光軸合わせされたLDモジュールを
製作することができる。

ところで、ｚ軸ステージ６においてシャフト6aとステム
固定部6c等の重量物の荷重は、常にｚ軸ステージ６の中
心軸及びx,y軸ステージ4,5の中心に加わえられている構
成であるからｚ軸ステージ６の下方へのガタを小さくで
きるとともに、x,y軸ステージ4,5自体の鉛直方向のガタ
についても少なくすることができる。

尚、上述の実施例ではｚ軸ステージ６のシャフト6aの先
端のステムホルダ6cがx,y軸ステージ4,5の下部に設けら
れた例を示したが、他、ステムホルダ6cがx,y軸ステー
ジ4,5の上部に設けられ、zsステージ６のシャフト6aが
x,y軸ステージ4,5上で上昇する構成としても良く、この
場合でも上述の実施例と同様の作用効果を得ることがで
きる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案の微動装置によれば、被移
動体を固定するｚ軸ステージにｚ軸方向へ移動させる力
が加わっても、この力がx,y軸テーブルのx,y軸各々の方
向の軸ズレを発生せず、高精度な微動装置を得ることが
できる効果がある。

そして、この微動装置をLDモジュールの製作に適用した
場合でもハンダの熱収縮によるｚ軸方向への引っ張り力
がx,y軸の軸ズレを発生しないから、高精度のLDモジュ
ールを製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）は各々、本発明の微動装
置を示す正面図、側面図及び平面図、第２図は、従来の
微動装置を示す図である。 １……LDモジュール、1a……レンズキャップ、1b……被
移動体としてのステム、４……ｘ軸ステージ、５……ｙ
軸ステージ、６……ｚ軸ステージ、6a……シャフト、７
……固定部、８……高周波加熱器、8a……加熱部。

フロントページの続き (72)考案者 加藤 邦治 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)考案者 中西 卓二 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)考案者 鈴木 正光 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水平方向であるｘ軸方向及びｘ軸方向と直
   交する水平方向であるｙ軸方向、さらに鉛直方向である
   ｚ軸方向に被移動体（1b）を微動させる微動装置であっ
   て： x,y軸方向に微動自在なｘ軸ステージ（４）及びｙ軸ス
   テージ（５）と； 前記x,y軸ステージの面上中央部分に設けられ、かつx,y
   軸ステージの貫通孔（4b,5b）を貫通し、前記被移動体
   がその一端（6c）に固定されｚ軸方向に微動自在なシャ
   フト（6a）を有するｚ軸ステージ（６）とを具備したこ
   とを特徴とする微動装置。