JPH08179176A

JPH08179176A - 光部品の固定方法

Info

Publication number: JPH08179176A
Application number: JP32478294A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Kawabata; 雄一川幡; Hiroshi Matsuura; 寛松浦; Yasuaki Tamura; 安昭田村
Original assignee: OYO KODEN KENKIYUUSHITSU KK
Current assignee: OYO KODEN KENKIYUUSHITSU KK
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-12
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP3633657B2

Abstract

(57)【要約】【目的】光ファイバ４１の支持体５１への固定を簡易
かつ低コストで行なえる方法を提供する。【構成】光ファイバ４１が挿入された部材４７の一端
の周囲をテーパー状に加工する。一方、開口部を有した
支持体５１であって、該開口部５３ａの少なくとも前記
光部品における所定部分に対応する部分の寸法が前記所
定部分の寸法に対し前記光部品を支持できる程度に小さ
くされた開口部５３ａを有した支持体５１を用意する。
該支持体５１の開口部５３ａに部材４７のテーパー面４
７ａ側を差し込んだ状態で部材４７を前記テーパー面を
利用して所定の位置になるように移動させ、その後、部
材４７および支持体５１を溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光部品を支持体に固
定する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光を扱う装置を作製する場合、この装置
に必要な各種光部品を支持体に所定の位置関係で固定す
る必要が多々ある。例えば光部品としての光ファイバー
（フェルール等の補助部材と組み合わせたものも光部品
と考えるものとする。）を他の光部品に対し両者の光軸
が一致するように配置する場合で考えると、他の光部品
としての例えば発光素子や受光素子が予め固定されてい
る支持体に、光ファイバを所定の位置関係で固定するこ
とが行なわれる。そしてこのような固定を行なう場合の
従来方法の一つとして以下に図３（Ａ）を参照して説明
するような方法があった。

【０００３】この方法は、曲率を有した摺動面１１ａと
光ファイバ挿入部１１ｂとを持った第１の部材１１、前
記摺動面１１ａに対応する曲率を有した第１摺動面１３
ａとこれとは直交する方向に曲率が付けられた第２摺動
面１３ｂとを持った第２の部材１３、前記第２摺動面１
３ｂに対応する曲率を有した第１摺動面１５ａを持ち然
も底面が平坦な第２摺動面１５ｂとされている第３の部
材１５および、平坦な摺動面１７ａを有した台座１７を
用いるものであった。詳細には、台座１７上に、第３〜
第１の部材１５〜１１をこの順にかつ対応する摺動面同
士が接するように配置する。ただし光ファイバ１９は第
１の部材１１の光ファイバ挿入部１１ｂに挿入されてい
る。また、台座１７、第１〜第３の部材１１〜１５各々
には光ファイバ１９からの光を通過する貫通部（図では
隠れて見えない。）が形成されている。ここで、第３の
部材１５を摺動面１５ｂ，１７ａを利用して台座１７上
において移動することにより図中のｘおよびｙ方向につ
いての光ファイバの位置合わせを行なう。第２の部材１
３を摺動面１３ｂおよび１５ａを利用して移動すること
により図中θｙの方向についての光ファイバの位置合わ
せ（角度合わせ）を行なう。第１の部材１１を摺動面１
１ａおよび１３ａを利用して移動することにより図中θ
ｘの方向についての光ファイバの位置合わせ（角度合わ
せ）を行なう。各方向についての光ファイバの位置合わ
せが済んだなら、第１〜第３の部材１１〜１５および台
座１７それぞれの間を溶接する。

【０００４】また、光部品の従来の他の固定方法として
以下に図３（Ｂ）を参照して説明するような方法があっ
た。

【０００５】この方法は、フェルール２１、フェルール
２１を固定するパイプ２３、該パイプを固定する部材２
５であって先端が球状部２５ａに加工されている部材２
５および該部材２５の球状部２５ａを受ける穴部２７ａ
を有したリング部２７および、リング部２７を摺動する
面２９ａを有した台座２９を用いるものであった。詳細
には、光ファイバ３１が挿入されたフェルール２１をパ
イプ２３に固定したものを部材２５に固定し、これをそ
の球状部２５ａがリング部２７の穴部２７ａに納まるよ
うリング部２７にセットする。そして、リング部２７を
摺動面２９ａを利用して台座２９上において移動するこ
とにより図中のｘおよびｙ方向についての光ファイバ３
１の位置合わせを行なう。部材２５を傾けることにより
図中のθｘおよびθｙ方向についての光ファイバ３１の
位置合わせ（角度合わせ）を行なう。各方向についての
光ファイバの位置合わせが済んだなら、部材２５、リン
グ部２７および台座２９それぞれの間を溶接する。な
お、図３（Ｂ）において３３は例えば光ファイバ３１か
らの光を平行光線にするためのレンズである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３
（Ａ）を用いて説明した光部品の従来の固定方法では、
光部品の固定に用いる部材の数が多い、各部材の構造が
複雑である、各部材が大型なものとなり易い等の問題が
ある。また特に曲率を有した摺動面を持つ部材１１、１
３、１５の加工には高い加工精度が必要であるという問
題がある。これらのため、光部品のコストの低減および
小型化などを図るにもおのずと限界があった。

【０００７】また、図３（Ｂ）を用いて説明した光部品
の従来の固定方法では、図３（Ａ）を用いて説明した方
法に比べ光部品の固定に用いる部材の数は少なくできる
が、先端が球状部２５ａとされた部材２５の加工には高
い加工精度が必要なため、コストの低減を図るにもやは
り限界がある。また、リング部２７の穴部２７ａの内径
のわずかな加工誤差で部材２５の球状部２５ａのリング
部２７に接する場所が変わり、このため、部材２５の球
状部２５ａの球面とリング部２７の上面とのなす角度α
（図３（Ｂ）参照）が大きく変化してしまう。ここで、
上記角度αが小さくなるようにリング部２７における穴
部２７ａの内径がずれた場合つまり内径が小さくなった
場合は、部材２５およびリング部２７を溶接する際に用
いるビーム（例えばＹＡＧレーザビーム）が、部材２５
の球状部分およびリング部２７により遮られてしまい、
両者の溶接ができなくなる。上記角度αを大きくするに
は、図４に示したようにリング部２７の穴部２７ａの内
径を部材２５の球状部分の直径に近い寸法にすれば良
い。しかし、あまり寸法を近づけると、部材２５をリン
グ部２７に押圧した際部材２５の球状部２５ａがリング
部２７に入り込み、安定して部材２５とリング部２７と
の隅肉溶接が行なえない場合が生じる。つまり、リング
部２７の内径を部材２５の球状部の直径に近づける場合
も、部材２５の球状部２５ａおよびリング部２７の穴部
２７ａおのおのに高い加工精度が必要となるので、光部
品のコスト高をやはり招く。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明によれ
ば、光部品を支持体に所定の位置関係で溶接法により固
定するに当たり、光部品の所定部分をテーパー状に予め
加工しておく。また、支持体として、開口部を有した支
持体であって、該開口部の少なくとも前記光部品におけ
る所定部分に対応する部分の寸法が前記所定部分の寸法
に対し前記光部品を支持できる程度に小さくされた開口
部を有した支持体を、用意する。そして、該支持体の開
口部に前記光部品のテーパー状に加工した部分を差し込
んだ状態で該光部品を前記テーパー状部分を利用して所
定の位置になるように移動し、その後光部品および支持
体を溶接する。

【０００９】なお、この発明において、光部品の所定部
分をテーパ状に加工するとは、光部品の所定部分に直接
テーパー状の加工をする場合、光部品に補助部材を接続
した状態を構成し該補助部材の所定部分（光部品の所定
部分と対応する部分）に上記テーパー状の加工をする場
合のいずれも含むものとする。

【００１０】また、この発明において光部品の所定部分
とは、光部品と支持体との位置決めを良好に行なうため
のテーパー状の加工を施すのに適した部分をいい、光部
品の形状、支持体の形状などを考慮し設計に応じきめら
れる部分である。

【００１１】

【作用】この発明によれば、支持体が有する開口部の縁
部分と、光部品のテーパー状に加工した面（以下、テー
パー面）とが接触して、光部品の位置が規定される。た
だし、光部品にテーパー面を設けた分、支持体における
開口部の側壁とこの開口部内に入っている光部品のテー
パー面部分との間に間隙が出来た状態が得られる。この
間隙は光部品の位置調整を可能にする自由空間になるの
で、開口部内に隠れている光部品のテーパー面部分が支
持体の側壁に接触する範囲までの任意の位置に光部品を
傾けることによる光部品の位置調整が可能になる。ここ
で、光部品にテーパー状の加工をすることは光部品に球
状加工することに比べ容易である。また、光部品にテー
パー状の加工をした場合はテーパー面と支持体の上面と
がなす角度（後の図１中のα₀ ）を、光部品に球状加工
する場合より大きくし易い。また、テーパー面とする
と、テーパー面と支持体の上面とがなす角度を大きくし
ても、光部品の、支持体における開口部の上面より露出
する量（後の図１中のＬ部分）を、多くできるため、隅
肉溶接がし易い。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の光部品の固
定方法の実施例について説明する。しかしながら、説明
に用いる図はこの発明を理解出来る程度に各構成成分の
寸法、形状および配置関係を概略的に示してある。

【００１３】図１は第１の実施例の説明に供する上面図
および断面図である。先ず、光部品の所定部分をテーパ
ー状に予め加工することを、この実施例では次のように
行なう。光部品としてここでは光ファイバ４１を用意す
る。この光ファイバ４１を補助部材としてのフェルール
４３により保持する。また、このフェルール４３を別の
補助部材としてのパイプ４５により保持する。そして、
このパイプ４５を、さらに別の補助部材として、少なく
とも支持体に固定される側の端部（補助部材の端からあ
る程度までの部分）が円筒形状となった部材４７であっ
て、該端部の全周がテーパー状に加工されてテーパー面
４７ａとなっている部材４７により保持する。ただし、
この実施例では部材４７は全体が円筒形状となったもの
を用いている。このようにして、所定部分がテーパー状
に加工された光部品を用意した。

【００１４】ここで、部材４７のテーパー面４７ａを形
成した部分の寸法を参考までに説明すると、この実施例
では次の通りである。部材４７のテーパ面４７の下端で
の直径φ₁ は４．４ｍｍ、上端での直径φ₂ は４．８ｍ
ｍ、これら下端および上端での高さの差ｈは１ｍｍであ
る。したがって、この場合のテーパー角βはｔａｎ
^-1（０．２／１）で決まるので約１１°となっている。
このテーパ角βは設計に応じた任意の値と出来るが、こ
れが深すぎると溶接用ビームを遮りやすくなり、浅すぎ
ると後述のリング部５３の開口部５３ａに挿入しづら
い、光部品の位置調整範囲が狭くなるなどの支障がでる
ので、これらを考慮して決めるのが良い。

【００１５】一方、開口部を有した支持体５１を、この
実施例では、開口部５３ａを有した摺動部材５３と、摺
動部材５３を摺動させる摺動面５５ａ有した台座５５と
で構成している。ただし、摺動部材５３の開口部５３ａ
の形状はこの場合光部品側のの部材４７の形状に合わせ
て円形としてあり、かつ、開口部５３ａの直径は、上述
の部材４７をそのテーパー面４７ａのある部分で支持で
きる程度に部材４７のテーパー面４７ａの上端の直径よ
り小さくしてある。なお、摺動部材５３の外形形状は特
に限定されず設計に応じた任意の形状とできる。例えば
Ｘ，Ｙ方向の位置合わせに好適な形状とできる。また、
光部品側の部材４７および支持体側の摺動部材５３、台
座５５は溶接可能な材料であってかつ光部品の設計に応
じた任意の材料で構成できる。

【００１６】部材４７のテーパ面４７ａのテーパ角βが
この実施例では上述したごとく約１１°であるので、部
材４７を摺動部材５３に垂直に立てた場合のテーパー面
４７ａと摺動部材５３の上面とのなす角度α₀ は７９°
程度になるので、部材４７が溶接用ビームを遮る危険は
ない。

【００１７】次に、光ファイバ４１等が組み込まれてい
る部材４７のテーパー面４７ａが支持体５１側の摺動部
材５３の開口部５３ａに位置するように部材４７を支持
体５１の開口部５３ａに差し込む。なお、光ファイバ４
１の位置合わせ対象の他の光部品（図示せず）は、台座
５５の下方に予め固定されているものとする。ここで、
摺動部材５３を摺動面５５ａを利用して台座５５上にお
いて移動することにより図１中のｘおよびｙ方向につい
ての光ファイバ４１の他の光部品に対する位置合わせを
行なう。また、部材４７を傾けることにより、図中のθ
ｘおよびθｙ方向についての光ファイバ４１の他の光部
品に対する位置合わせ（角度合わせ）を行なう。

【００１８】各方向についての光ファイバの位置合わせ
が済んだなら、部材４７、摺動部材５３および台座５５
それぞれの間を溶接する。

【００１９】なお、光ファイバ４１を台座５５に対し垂
直以外に位置調整する必要がある場合は、厳密には、部
材４７のテーパー面４７ａは摺動部材５３の内周全域で
接するのではなく一部接しない部分（隙間）が生じる。
しかし一般に光部品の位置調整においては、光ファイバ
４１の台座５５に対する固定角度は９０°±５°以内程
度であるので部材４７のテーパー面４７ａと摺動部材５
３とが接しない部分の隙間は無視できる程度となるの
で、部材４７と摺動部材５３との溶接は一般的な隅肉溶
接技術により行なえる。

【００２０】図１を用い説明した実施例では、光部品の
一端の全周にテーパー面を設けていたが、テーパー面を
設ける所定部分は設計に応じ変更出来る。例えば図１中
のθｘ、θｙのいずれか一方のみの調整をすれば良い場
合は、その調整に必要な部分のみにテーパー状の加工を
しても良い。その一例を図２を参照して説明する。

【００２１】この図２の例は、光部品（図示せず）を含
む部材１４７が柱状の例であり、然も柱状の部材１４７
の対向する２面をテーパー面１４７ａとしてある例であ
る。また、支持体５１側の摺動部材１５３の開口部１５
３ａは部材１４７の形状に対応した長方形状の開口部と
なっている。

【００２２】この図２の例では、摺動部材１５３を摺動
面５５ａを利用して台座５５上において移動することに
より、図２中のｘおよびｙ方向についての、光部品を含
む部材１４７の他の光部品に対する位置合わせを行う。
また、部材１４７はここでは図２中のθｙの方向にのみ
傾けることができるので、このように傾けをすること
で、θｙ方向についての、光部品を含む部材１４７の他
の光部品に対する位置合わせ（角度合わせ）を行なうこ
とができる。このように目的によっては、光部品の周囲
の一部にテーパー面を設けても本発明の光部品の固定方
法は適用できることが分かる。

【００２３】上述においてはこの発明の光部品の固定方
法の実施例について説明したが、この発明は上述の実施
例に限られない。

【００２４】例えば、上述の実施例は、光ファイバ４１
を補助部材としてのフェルール４３、パイプ４５を介し
補助部材４７に固定しこの補助部材４７自体の一端にテ
ーパー面を設けていたが、これは一例であり、既に説明
したように光部品の種類によっては光部品自体にテーパ
ー面を設ける場合があっても良い。また、補助部材が他
の構成とされる場合があっても良い。また、支持体５１
も摺動部材５３および台座５５の構成に限られずこの発
明の目的の範囲において任意な構成と出来る。例えば、
位置合わせに関しｘ，ｙ方向についての大きな移動がな
い場合であれば摺動部材５３を用いることなく台座５５
に所定の開口部を設ける等し、θｘ、θｙのみ調整でき
る構成としても良い。

【００２５】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明によれば、光部品の所定部分をテーパー状に予め加
工しておき、一方、支持体として所定の開口部を有した
支持体を用意し、該支持体の開口部に前記光部品をテー
パー面側で差し込む。そして、この状態で該光部品を前
記テーパー面を利用して所定の位置になるように合わせ
る。このため、加工が容易なテーパー面を利用しての光
部品の位置合わせが行なえる。また、部品点数が少なく
できる。これらのため、光部品のコスト低減が図れる。
また、テーパー面を利用している分部品の構造が簡単な
ため部品の小型化も図れるので、光部品の小型化も図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の説明に供する上面図および断面図であ
る。

【図２】実施例の説明に供する上面図、断面図および底
面図である。

【図３】（Ａ）および（Ｂ）は従来技術の説明に供する
図である。

【図４】課題の説明図である。

【符号の説明】

４１：光部品（光ファイバ）４３：補助部材（フェルール）４５：補助部材（パイプ）４７：補助部材（テーパー状の加工をした部材）４７ａ：テーパー面４９：レンズ５１：開口部を有した支持体５３：開口部を有した摺動部材５５：台座５５ａ：摺動面１４７：周囲の一部にテーパー面を有した部材１４７ａ：テーパー面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光部品を支持体に所定の位置関係で溶接
法により固定するに当たり、光部品の所定部分をテーパー状に予め加工しておき、支持体として、開口部を有した支持体であって、該開口
部の少なくとも前記光部品における所定部分に対応する
部分の寸法が前記所定部分の寸法に対し前記光部品を支
持できる程度に小さくされた開口部を有した支持体を、
用意し、該支持体の開口部に前記光部品のテーパー状に加工した
部分を差し込んだ状態で該光部品を前記テーパー状部分
を利用して所定の位置になるように移動し、その後光部
品および支持体を溶接することを特徴とする光部品の固
定方法。
【請求項２】請求項１に記載の光部品の固定方法にお
いて、前記光部品を、少なくとも前記支持体に固定される側の
端部が円筒形状となったものとし、該端部をテーパー状
に加工し、前記支持体の開口部を円形状の開口部としたことを特徴
とする光部品の固定方法。