JPH09113766A - Surface mating device - Google Patents

Surface mating device

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JPH09113766A
JPH09113766A JP26881895A JP26881895A JPH09113766A JP H09113766 A JPH09113766 A JP H09113766A JP 26881895 A JP26881895 A JP 26881895A JP 26881895 A JP26881895 A JP 26881895A JP H09113766 A JPH09113766 A JP H09113766A
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JP
Japan
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optical member
holder
holder means
supporting
moving
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Yoshiaki Ishigami
良明 石神
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Hitachi Cable Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the impartation of mechanical distortions to the optical members to be subjected to surface mating. SOLUTION: A holder 3 which is capable of supporting a second optical member 2 and rotating this member in X-axis and Y-axis directions and is formed to a hemispherical shape is placed on hemispherical three supporting blocks 4. These supporting blocks 4 are installed in a regular triangular shape on a planar permanent magnet 6 embedded in the central part of a supporting block base 5. This permanent magnet 6 acts to increase the contact point pressures at the supporting points by the supporting blocks 4. The holder 3 rotates according to the condition under which a first optical member 1 comes into contact with the second optical member 2 in the process of the optical member, by which the surface mating of the first optical member 1 and the second optical member 2 is executed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、面合せ装置、特
に、光部品の面合わに適した面合せ装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface aligning apparatus, and more particularly to a surface aligning apparatus suitable for the surface alignment of optical components.

【0002】[0002]

【従来の技術】LD(レーザダイオード)モジュールに
おけるLDとファイバ、或いは導波路部品における導波
路とファイバといった光部品の組立てにおいて、簡便な
方法により低損失で信頼性のある面合わせ及び固定を行
うことが非常に重要となる。そのために調整により高精
度な面合わせを行い、その後、YAGレーザと接着剤を
使用して固定する。
2. Description of the Related Art In assembling an optical component such as an LD and a fiber in an LD (laser diode) module, or a waveguide and a fiber in a waveguide component, low loss and reliable face-to-face bonding and fixing are performed by a simple method. Is very important. For that purpose, highly accurate face-to-face adjustment is performed, and then the YAG laser and the adhesive are used for fixing.

【0003】従来の面合せ装置として、例えば、特開平
5−341154号公報に示されたレンズアセンブリの
筺体への固定装置がある。図8は、この面合せ装置の概
略を示し、1は例えば光ファイバ1aの端末部(以下、
第1の光学部材という)、2は例えば光ファイバ1aの
出射光をホトトランジスタの受光面に集束するレンズ
(以下、第2の光学部材という)、3は第2の光学部材
を保持するホルダ、7及び8はY軸及びX軸の周囲でθ
方向及びψ方向に回転するゴニオステージである。第1
の光学部材1はZ軸方向に微動するステージ(不図示)
に固定されており、ホルダ3とゴニオステージ7の相互
間、及びゴニオステージ7とゴニオステージ8の相互間
は夫々機械的に固定されている。ゴニオステージ7,8
は上記したように回転方向θ及びψが直交するように固
定されており、また、夫々任意な位置で固定できる様な
ロック機構(不図示)を備えている。
As a conventional surface aligning device, for example, there is a device for fixing a lens assembly to a housing, which is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-341154. FIG. 8 shows an outline of this face-to-face aligning apparatus, and 1 is, for example, a terminal portion of the optical fiber 1a (hereinafter,
Reference numeral 2 denotes a first optical member), 2 denotes a lens for focusing the light emitted from the optical fiber 1a on the light receiving surface of the phototransistor (hereinafter referred to as a second optical member), 3 denotes a holder for holding the second optical member, 7 and 8 are θ around the Y and X axes
And a gonio stage that rotates in the ψ direction. First
The optical member 1 is a stage (not shown) that moves slightly in the Z-axis direction.
The holder 3 and the gonio stage 7 and the gonio stage 7 and the gonio stage 8 are mechanically fixed to each other. Gonio Stage 7, 8
Are fixed so that the rotation directions θ and ψ are orthogonal to each other as described above, and each of them has a lock mechanism (not shown) that can be fixed at an arbitrary position.

【0004】次に、動作を説明する。まず、第2の光学
部材2をホルダ3に固定する。そして、ゴニオステージ
7,8の夫々のロック機構を外し、フリーな状態にし、
その状態で第1の光学部材1を垂直(Z軸)方向に下ろ
し、第2の光学部材2に接触させて面合わせを行う。面
合わせ終了後、ゴニオステージ7,8のロック機構を夫
々固定して面合わせ作業が終了する。
Next, the operation will be described. First, the second optical member 2 is fixed to the holder 3. Then, the lock mechanism of each of the gonio stages 7 and 8 is removed to put it in a free state,
In this state, the first optical member 1 is lowered in the vertical (Z-axis) direction and brought into contact with the second optical member 2 to perform the surface alignment. After the completion of the face-to-face matching, the lock mechanisms of the goniometers 7 and 8 are fixed, and the face-to-face matching work is completed.

【0005】また、実開平2−113709号公報に
は、光ファイバを球状ガイドで保持し、この球状ガイド
を球面凹部を有した位置決めリングによって支持し、球
状ガイドを球面凹部上で回転させながら位置決めする光
ファイバの固定構造が示されている。
In Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-113709, an optical fiber is held by a spherical guide, the spherical guide is supported by a positioning ring having a spherical recess, and the spherical guide is positioned while rotating on the spherical recess. The fixing structure of the optical fiber is shown.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の面合せ
装置は、以下の問題を有する。 (1)ゴニオステージが2台あるため、全体の摩擦抵抗
(ころがり抵抗)が大きくなり、第1の光学部材1の押
しつけ力を大きくしないと面合わせができなくなる。そ
の場合、第1及び第2の光学部材に大きな歪みが加わる
ことになり、最悪の場合、第1及び第2の光学部材が破
壊してしまう。 (2)面合わせ終了後、ゴニオステージを夫々ロックす
るとき、ロック機構はねじを用いた機械的な固定である
ため、固定時に力が加わり、面がずれる恐れがある。 (3)ゴニオステージを2台重ねているため、装置の高
さ寸法も高くなり、全体の鋼性等も考慮する必要があ
る。 (4)θ及びψの微動ステージによって面合わせを行う
ので、正確に面が合っている状態(接合面の面圧が一定
になる状態)の判断基準が非常に難しい。そのため、調
整作業に多くの時間がかかってしまう。また、自動で行
う場合には画像処理技術の導入が不可欠であり、組立装
置の費用が多大になる。 (5)球状ガイドと球面凹部を有した位置決めリングを
使用するものにあっては、面接触になっているので、摩
擦抵抗により大きな力を必要とする。
However, the conventional surface aligning apparatus has the following problems. (1) Since there are two gonio stages, the overall frictional resistance (rolling resistance) becomes large, and the face-to-face cannot be performed unless the pressing force of the first optical member 1 is increased. In that case, a large strain is applied to the first and second optical members, and in the worst case, the first and second optical members are destroyed. (2) When the gonio stages are respectively locked after the completion of the face-to-face matching, the lock mechanism is mechanically fixed by using a screw, so a force may be applied at the time of fixing and the faces may be displaced. (3) Since two gonio stages are stacked, the height dimension of the device also becomes high, and it is necessary to consider the overall steel properties and the like. (4) Since the surfaces are aligned by the fine movement stages of θ and ψ, it is very difficult to determine the criteria for accurately matching the surfaces (the surface pressure of the bonding surface is constant). Therefore, the adjustment work takes a lot of time. In addition, the introduction of image processing technology is indispensable for automatic processing, and the cost of the assembling apparatus becomes large. (5) In the case of using the positioning ring having the spherical guide and the spherical concave portion, since they are in surface contact, a large force is required due to frictional resistance.

【0007】したがって、本発明の目的は、面合わせさ
れる光学部材に機械的な歪みを与えない面合せ装置を提
供することにある。本発明の他の目的は、面合わせ終了
後、特別のロック機構の作動を要しない面合せ装置を提
供することにある。更に、本発明の他の目的は、形状の
小型化が可能な面合せ装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a surface aligning device which does not give mechanical distortion to the optical members to be surface-aligned. Another object of the present invention is to provide a face aligning device which does not require the operation of a special locking mechanism after the face aligning is completed. Further, another object of the present invention is to provide a surface aligning device whose shape can be miniaturized.

【0008】また、本発明の他の目的は、操作が容易で
時間短縮が可能であり、コストダウンが可能な面合せ装
置を提供することにある。更に、本発明の他の目的は、
ロボットによる光学部材の固定を可能にする面合せ装置
を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a surface aligning apparatus which is easy to operate, can shorten the time, and can reduce the cost. Further, another object of the present invention is to provide
It is an object of the present invention to provide a surface aligning device that enables a robot to fix an optical member.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を実
現するため、第1の光学部材を支持しながら第1の方向
に移動する移動手段と、第2の光学部材を支持して前記
第1の方向に直交すると共に夫々が直交する第2及び第
3の方向に伸びる軸を中心にして回転し、磁性材料で形
成された少なくとも1部が球面状のホルダ手段と、前記
第1の光学部材が前記第1の方向に移動して前記第2の
光学部材に当接するとき、前記ホルダ手段を回転させな
がら前記ホルダ手段を前記球面状の部位の少なくとも3
点で支持する支持手段と、前記ホルダ手段に作用する磁
界を発生し、前記支持手段による前記ホルダ手段の接触
圧を所定の値にする磁力手段とを備える構成にしてい
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides a moving means for moving in a first direction while supporting a first optical member, and a second means for supporting a second optical member. A holder means that rotates about an axis that is orthogonal to the first direction and that extends in the second and third directions that are orthogonal to each other and that has at least a part formed of a magnetic material and has a spherical shape, and the first means. When the optical member moves in the first direction and comes into contact with the second optical member, the holder means is rotated while rotating the holder means to at least 3 of the spherical portions.
A support means for supporting at a point and a magnetic force means for generating a magnetic field acting on the holder means to bring a contact pressure of the holder means by the support means to a predetermined value are provided.

【0010】この構成によれば、移動手段によって第1
の光学部材が第1の方向であるZ軸方向に移動すると、
ホルダ手段上の第2の光学部材に接触する。この接触に
よって第2の光学部材は押圧され、ホルダ手段は支持手
段上で第2及び第3の方向であるY軸上及びX軸上で回
転する。これにより、第1及び第2の光学部材の面合わ
せが行われる。この状態は、磁力手段の磁力がホルダ手
段に作用することによって保持される。
According to this structure, the first means is provided by the moving means.
When the optical member of is moved in the Z-axis direction which is the first direction,
Contacting the second optical member on the holder means. This contact presses the second optical member and causes the holder means to rotate on the support means on the Y and X axes, which are the second and third directions. Thereby, the surfaces of the first and second optical members are aligned. This state is maintained by the magnetic force of the magnetic force means acting on the holder means.

【0011】そして、前記ホルダ手段は強磁性体で構成
され、前記支持手段が磁力手段上の正三角形の頂点の位
置に設けられた3つの半球体にすることができる。この
構成によれば、3つの半球体上に載せられたホルダ手段
は、Y軸上及びX軸上に容易に回転でき、第1の光学部
材と第2の光学部材の面合わせが小さな力の付与により
行うことができる。
The holder means may be made of a ferromagnetic material, and the supporting means may be three hemispheres provided at the apexes of an equilateral triangle on the magnetic force means. According to this structure, the holder means mounted on the three hemispheres can be easily rotated on the Y axis and the X axis, and the surface alignment between the first optical member and the second optical member is small. It can be done by giving.

【0012】上記の目的は、第1の光学部材を支持しな
がら第1の方向に移動する移動手段と、表面に形成した
凹部に第2の光学部材を配置して前記第1の方向に直交
すると共に夫々が直交する第2及び第3の方向に伸びる
軸を中心にして回転し、磁性材料で形成された1部が球
面状のホルダ手段と、前記第1の光学部材の前記第1の
方向に移動して前記第2の光学部材に当接するとき、前
記ホルダ手段を回転させながら、前記ホルダ手段を前記
球面状の部位の少なくとも3点で支持する支持手段と、
前記ホルダ手段に作用する磁界を発生し、前記支持手段
による前記ホルダ手段の接触圧を所定の値にする磁力手
段と、前記ホルダ手段の凹部に配置された前記第2の光
学部材を側壁から押圧して前記第2の光学部材を前記ホ
ルダ手段に支持する押圧部材と、前記ホルダ手段に設け
られて前記押圧部材を前後進移動させるねじ機構とを備
えた構成によっても達成される。
The above-mentioned object is to move the first optical member while moving it in the first direction while supporting the first optical member, and dispose the second optical member in the concave portion formed on the surface of the moving means so as to be orthogonal to the first direction. In addition, each of them rotates about an axis extending in a second direction and a third direction which are orthogonal to each other, and a part of the holder made of a magnetic material has a spherical shape, and the first optical member has the first optical member. A support means for supporting the holder means at at least three points of the spherical portion while rotating the holder means when the holder means moves in a direction and comes into contact with the second optical member,
A magnetic field that acts on the holder means is generated to bring the contact pressure of the holder means by the support means to a predetermined value, and the second optical member arranged in the recess of the holder means is pressed from the side wall. The present invention can also be achieved by a configuration including a pressing member that supports the second optical member on the holder means and a screw mechanism that is provided on the holder means and that moves the pressing member forward and backward.

【0013】この構成によれば、ホルダ手段に装着され
た第2の光学部材が押圧部材のV字形の加工面によって
押圧され、第2の光学部材は3箇所で支持される。した
がって、第1の光学部材と第2の光学部材の面合わせが
小さな力の付与により行うことができると共に、ロボッ
トによる第2の光学部材の配置及び自動ねじ締め機によ
る押圧部材の締め付けが可能になる。
According to this structure, the second optical member mounted on the holder means is pressed by the V-shaped processing surface of the pressing member, and the second optical member is supported at three points. Therefore, the surface alignment of the first optical member and the second optical member can be performed by applying a small force, and the robot can dispose the second optical member and tighten the pressing member by the automatic screw tightener. Become.

【0014】この場合の前記ねじ機構は、その端部が前
記ホルダ手段の側壁面から露出し、その先端部の形状を
T字形にすることができる。この構成によれば、T字形
部分にU字形の治具を係合させることができ、自動ねじ
締め機の使用が可能になる。また、上記の目的は、第1
の光学部材を支持しながら第1の方向に移動する移動手
段と、表面に形成した凹部に第2の光学部材を配置して
前記第1の方向に直交すると共に夫々が直交する第2及
び第3の方向に伸びる軸を中心にして回転し、磁性材料
で形成された1部が球面状のホルダ手段と、前記第1の
光学部材の前記第1の方向に移動して前記第2の光学部
材に当接するとき、前記ホルダ手段を回転させながら、
前記ホルダ手段を前記球面状の部位の少なくとも3点で
支持する支持手段と、前記ホルダ手段に作用する磁界を
発生し、前記支持手段による前記ホルダ手段の接触圧を
所定の値にする磁力手段と、前記ホルダ手段の凹部に配
置された前記第2の光学部材を側壁から押圧して前記第
2の光学部材を前記ホルダ手段に支持する押圧部材と、
前記ホルダ手段に設けられて前記押圧部材を前後進移動
させるねじ機構と、前記ホルダ手段の側壁部を対向する
2方向から把持する固定手段とを備える構成によっても
達成される。
In this case, the end portion of the screw mechanism is exposed from the side wall surface of the holder means, and the shape of the end portion can be T-shaped. With this configuration, the U-shaped jig can be engaged with the T-shaped portion, and the automatic screw tightener can be used. In addition, the above-mentioned purpose is
Moving means for supporting the optical member while moving in the first direction, and the second optical member disposed in the concave portion formed on the surface so as to be orthogonal to the first direction and to be orthogonal to each other. 3 is rotated about an axis extending in the direction of 3, and a part formed of a magnetic material is a holder means having a spherical surface, and the first optical member is moved in the first direction to move the second optical member. When contacting the member, while rotating the holder means,
Support means for supporting the holder means at at least three points of the spherical portion, and magnetic force means for generating a magnetic field acting on the holder means to bring the contact pressure of the holder means by the support means to a predetermined value. A pressing member that presses the second optical member disposed in the recess of the holder means from the side wall to support the second optical member on the holder means,
The present invention can also be achieved by a configuration including a screw mechanism provided in the holder means for moving the pressing member forward and backward, and a fixing means for holding the side wall portion of the holder means from two opposite directions.

【0015】この構成によれば、面合わせ及びねじ機構
を自動ねじ締め機によって回転させるに際し、固定手段
によってホルダ手段が2箇所で固定され、第2の光学部
材の締め付けを確実かつ容易に行うことができる。且
つ、第1の光学部材と第2の光学部材の面合わせが小さ
な力の付与により行うことができる。
According to this structure, when the face aligning and screw mechanism is rotated by the automatic screw tightener, the holder means is fixed at two places by the fixing means, so that the second optical member can be securely and easily tightened. You can In addition, the surface alignment of the first optical member and the second optical member can be performed by applying a small force.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は本発明の面合せ装置の実施
の一形態を示す斜視図である。図1において、1,2は
第1及び第2の光学部材、1aは第1の光学部材1に接
続された光ファイバである。第1の光学部材1はZ軸方
向に微動するステージ(不図示)に取り付けられてい
る。3は第2の光学部材2(例えば、LD)を固定する
鉄製で半球状のホルダ(ホルダ手段)である。4は正三
角形の頂点に位置する3つの支持台であり、ホルダ3が
載置される。5は支持台ベースであり、この支持台ベー
ス5に3つの支持台4が固定されている。6は磁力手段
としての板状の永久磁石(例えば、特殊鋼磁石、フェラ
イト磁石、希土類磁石等)であり、支持台ベース5の上
面に埋め込まれている。
1 is a perspective view showing an embodiment of a surface aligning apparatus of the present invention. In FIG. 1, reference numerals 1 and 2 denote first and second optical members, and 1 a denotes an optical fiber connected to the first optical member 1. The first optical member 1 is attached to a stage (not shown) that moves in the Z-axis direction. Reference numeral 3 denotes an iron hemispherical holder (holder means) for fixing the second optical member 2 (for example, LD). Reference numeral 4 denotes three support bases located at the vertices of an equilateral triangle, on which the holder 3 is placed. Reference numeral 5 denotes a support base, to which three support bases 4 are fixed. Reference numeral 6 denotes a plate-shaped permanent magnet (for example, special steel magnet, ferrite magnet, rare earth magnet, etc.) as magnetic force means, which is embedded in the upper surface of the support base 5.

【0017】次に、図1の構成の動作について、図2の
(A),(B)図を参照して説明する。図2の(A)に
おいて、第2の光学部材2はホルダ3に固定されてお
り、この時、支持台ベース5の水平面に対して傾いてい
る。ホルダ3は永久磁石6の磁力により下方向に引きつ
けられている。したがって、ホルダ3は回転することな
く、この状態で保持されている。ここで、Z軸方向に動
作するステージに取り付けられた第1の光学部材1を垂
直に降下させて面合わせを実施する。
Next, the operation of the configuration of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 2 (A) and 2 (B). In FIG. 2A, the second optical member 2 is fixed to the holder 3, and is tilted with respect to the horizontal plane of the support base 5 at this time. The holder 3 is attracted downward by the magnetic force of the permanent magnet 6. Therefore, the holder 3 is held in this state without rotating. Here, the first optical member 1 attached to the stage that moves in the Z-axis direction is vertically lowered to perform the surface alignment.

【0018】このとき、始めに接触した点に押しつけ荷
重が加わり、ホルダ3を水平にする方向のモーメント
(回転力)が発生する。この回転力がホルダ3と支持台
4の間の点接触における小さな滑り摩擦抵抗(0.02
〜0.05)に抗してホルダ3を回転させ、第1の光学
部材1の先端の水平面に第2の光学部材2の面が強制さ
れるようにして第1の光学部材1と第2の光学部材2の
面合わせが実現する。このようにして、図2(B)に示
した面合わせの状態が得られ、この状態が永久磁石6の
磁力によって保持される。
At this time, a pressing load is applied to the point of initial contact, and a moment (rotational force) is generated in the direction to make the holder 3 horizontal. This rotational force causes a small sliding frictional resistance (0.02) at the point contact between the holder 3 and the support 4.
.About.0.05) to rotate the holder 3 so that the surface of the second optical member 2 is forced to the horizontal surface at the tip of the first optical member 1 and the second optical member 1 and the second optical member 2. The surface alignment of the optical member 2 is realized. In this way, the face-to-face state shown in FIG. 2B is obtained, and this state is held by the magnetic force of the permanent magnet 6.

【0019】以上の実施の形態では、ホルダ3は鉄製で
あるとしたが、コバルト、ニッケル、又はこれらの成分
を含む合金(例えば、インバ)といった強磁性体材料を
使用しても良い。また、上記実施の形態では、ホルダ3
を鉄製にし、支持台ベース5に永久磁石6を固定する構
成にしたが、この他、ホルダ3を永久磁石にし、支持台
ベース5を鉄製にする構成にしても良い。更に、垂直
(Z軸)方向の面合せ装置について説明したが、これを
90°傾けたX軸或いはY軸方向の面合せ装置にも本発
明を適用可能である。
Although the holder 3 is made of iron in the above-mentioned embodiments, a ferromagnetic material such as cobalt, nickel, or an alloy containing these components (for example, Invar) may be used. Further, in the above embodiment, the holder 3
Although the holder 3 is made of iron and the permanent magnet 6 is fixed to the support base 5, the holder 3 may be made of permanent magnet and the support base 5 is made of iron. Further, although the vertical (Z-axis) direction surface aligning device has been described, the present invention can be applied to an X-axis or Y-axis direction surface aligning device which is inclined by 90 °.

【0020】また、以上の実施の形態においては、ホル
ダ3が半球状であり、その球状部分の全てが曲面である
としたが、支持台4に接する可能性のある部分のみに曲
面を設けた構成、すなわち、部分的に曲面を有する構成
であってもよい。図3は第2の光学部材2(ここでは、
LD)を固定するための固定機構を示す斜視図である。
また、図4は図1の平面図であり、図5は図4のV−V
断面図である。
In the above embodiment, the holder 3 has a hemispherical shape, and all the spherical portions are curved surfaces. However, the curved surface is provided only in the portion that may come into contact with the support 4. It may be a structure, that is, a structure partially having a curved surface. FIG. 3 shows the second optical member 2 (here,
It is a perspective view showing a fixing mechanism for fixing LD).
4 is a plan view of FIG. 1, and FIG. 5 is VV of FIG.
It is sectional drawing.

【0021】ホルダ3は把持機構としてのエアハンド1
0の側壁より突出するホルダ9によって保持される。し
たがって、ホルダ3の対向する2つの側壁部は、垂直面
を有するように加工されている。第2の光学部材2の収
納スペース11はホルダ3の上部の中心部に確保され、
フライス盤等によって方形に穴加工される。収納スペー
ス11の内部には側面がV字形の凹部を有する構成のV
溝チャック12(押圧部材)が水平移動可能に内嵌さ
れ、このV溝チャック12には調整ねじ13がねじ結合
され、端部はホルダ3の側部に露出しており、その露出
部はT字形に加工されている。調整ねじ13のT字形部
には、U字形のU字棒14が係合しており、このU字棒
14の軸部は自動ねじ締め機15の回転軸に連結してい
る。
The holder 3 is an air hand 1 as a gripping mechanism.
It is held by a holder 9 protruding from the side wall of 0. Therefore, the two opposing side wall portions of the holder 3 are processed to have vertical surfaces. The storage space 11 for the second optical member 2 is secured in the center of the upper part of the holder 3,
Square holes are made with a milling machine. The storage space 11 has a V-shaped concave portion having a V-shaped side surface.
A groove chuck 12 (pressing member) is internally fitted so as to be horizontally movable, an adjusting screw 13 is screwed to the V groove chuck 12, and an end portion is exposed to a side portion of the holder 3, and the exposed portion is T. It is processed into a letter shape. A U-shaped U-shaped rod 14 is engaged with the T-shaped portion of the adjusting screw 13, and the shaft portion of the U-shaped rod 14 is connected to the rotary shaft of the automatic screw tightener 15.

【0022】自動ねじ締め機15は、駆動源としてのモ
ータ及び減速機構等を備えて構成され、可逆回転が可能
である。その回転軸が回転することにより、U字棒14
が回転し、更に、係合している調整ねじ13が回転し、
V溝チャック12が水平移動する。U字棒14を備えた
自動ねじ締め機15は、ロボット(不図示)に取り付け
られる。
The automatic screw tightening machine 15 comprises a motor as a drive source, a speed reducing mechanism, and the like, and is capable of reversible rotation. By rotating its rotation shaft, the U-shaped rod 14
Rotates, and further, the engaging adjusting screw 13 rotates,
The V-groove chuck 12 moves horizontally. An automatic screw tightener 15 equipped with a U-shaped rod 14 is attached to a robot (not shown).

【0023】次に、図3〜図5の構成における動作を説
明する。まず、エアハンド10を作動させてホルダ9で
第2の光学部材2が挿入されたホルダ3を保持する。つ
いで、U字棒14及び自動ねじ締め機15が装着された
ロボットを作動させ、U字棒14の軸がV溝チャック1
2の軸に一致する位置にセットする。ここで、V溝チャ
ック12が前進するように自動ねじ締め機15の回転方
向を制御する。U字棒14が回転し、V溝チャック12
が前進する過程で、このV溝チャック12によって第2
の光学部材2が押圧され、この光学部材2の位置決めな
らびに固定が行われる。なお、ホルダ3の面合わせ時、
調整ねじ13とU字棒14が接触していると邪魔になる
ので、U字棒14を半回転戻して非接触状態にするか、
自動ねじ締め機15を退避させる。
Next, the operation of the configuration shown in FIGS. 3 to 5 will be described. First, the air hand 10 is operated and the holder 9 holds the holder 3 in which the second optical member 2 is inserted. Then, the robot equipped with the U-shaped rod 14 and the automatic screw tightener 15 is operated so that the shaft of the U-shaped rod 14 is the V-groove chuck 1.
Set the position to match the 2 axis. Here, the rotation direction of the automatic screw tightener 15 is controlled so that the V-groove chuck 12 moves forward. The U-shaped rod 14 rotates and the V-groove chuck 12
In the process of moving forward,
The optical member 2 is pressed, and the optical member 2 is positioned and fixed. When the holder 3 is face-to-face,
If the adjusting screw 13 and the U-shaped bar 14 are in contact with each other, it will be an obstacle, so return the U-shaped bar 14 by half a turn to bring it into a non-contact state.
The automatic screw tightener 15 is retracted.

【0024】因みに、図6(斜視図)及び図7(断面
図)のように、第2の光学部材2の外径よりやや大きい
内径のコレットチャック16をホルダ3に設け、第2の
光学部材2の固定をホルダ3の側壁に突出させた調整ね
じ17によって行う構成の場合、第2の光学部材2とコ
レットチャック16の間の隙間が狭いため、ロボットに
よる光学部材2の配置が困難になる。また、ホルダ3が
永久磁石6によって固定されているため、自動ねじ締め
機でコレットチャックを締めつける際、ホルダ3が容易
に動いてしまい、作業が困難になるという不具合があ
る。しかし、図3〜図5に示した構成によれば、このよ
うな不具合は生じない。
By the way, as shown in FIG. 6 (perspective view) and FIG. 7 (cross-sectional view), the collet chuck 16 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the second optical member 2 is provided on the holder 3, and the second optical member is provided. In the case of a configuration in which 2 is fixed by the adjusting screw 17 protruding to the side wall of the holder 3, it is difficult to arrange the optical member 2 by the robot because the gap between the second optical member 2 and the collet chuck 16 is narrow. . Further, since the holder 3 is fixed by the permanent magnet 6, when the collet chuck is tightened by the automatic screw tightener, the holder 3 is easily moved, which makes the work difficult. However, according to the configurations shown in FIGS. 3 to 5, such a problem does not occur.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上より明らかな如く、本発明によれ
ば、以下の効果を奏することができる。 (1)ホルダが点支持されているので、光学部材に小さ
な力を与えるのみで面合わせができる。したがって、光
学部材に機械的な歪みが加わらない。 (2)磁力によって面合わせ状態が保持される構成であ
り、ロック機構が不要になる。 (3)点支持体上で全角度の方向の回転ができるので、
装置の小型化が実現できる。 (4)第1の光学部材を第2の光学部材に接触させて、
小さな力で押すだけで面合わせができるので、操作が容
易になり、時間短縮が可能になる。 (5)第2の光学部材のホルダ手段への配置が容易に行
え、且つホルダが容易に行えるので、ロボットによる第
2の光学部材の配置及び自動ねじ締め機による固定が可
能になる。
As is apparent from the above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) Since the holder is point-supported, the surfaces can be aligned by applying a small force to the optical member. Therefore, no mechanical strain is applied to the optical member. (2) Since the face-to-face state is maintained by the magnetic force, the lock mechanism is unnecessary. (3) Since it can rotate in all angles on the point support,
The size of the device can be reduced. (4) Bring the first optical member into contact with the second optical member,
Since the face-to-face contact can be made with a small push of force, the operation becomes easier and the time can be shortened. (5) Since the second optical member can be easily arranged on the holder means and the holder can be easily arranged, the second optical member can be arranged by the robot and fixed by the automatic screw tightener.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による面合せ装置の一実施の形態を示す
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a surface aligning device according to the present invention.

【図2】本発明の動作を示し、(A)は面合わせ前の状
態を示し、(B)は面合わせ後の状態を夫々示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory view showing an operation of the present invention, (A) showing a state before face-to-face alignment, and (B) showing a state after face-to-face alignment.

【図3】第2の光学部材を固定するための固定機構を示
す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a fixing mechanism for fixing a second optical member.

【図4】図1の平面図である。FIG. 4 is a plan view of FIG. 1;

【図5】図4のV−V断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 4;

【図6】第2の光学部材の固定機構の一般的な構成例を
示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a general configuration example of a fixing mechanism for a second optical member.

【図7】図6の構成の断面図である。7 is a cross-sectional view of the configuration of FIG.

【図8】従来の面合せ装置を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory view showing a conventional surface aligning device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の光学部材 1a 光ファイバ 2 第2の光学部材 3,9 ホルダ 4 支持台 5 支持台ベース 6 永久磁石 10 エアハンド 11 収納スペース 12 V溝チャック 13 調整ねじ 14 U字棒 15 自動ねじ締め機 1 1st optical member 1a Optical fiber 2 2nd optical member 3,9 Holder 4 Support stand 5 Support stand base 6 Permanent magnet 10 Air hand 11 Storage space 12 V groove chuck 13 Adjusting screw 14 U-shaped rod 15 Automatic screw tightener

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の光学部材を支持しながら第1の方向
に移動する移動手段と、 第2の光学部材を支持して前記第1の方向に直交すると
共に夫々が直交する第2及び第3の方向に伸びる軸を中
心にして回転し、磁性材料で形成された少なくとも1部
が球面状のホルダ手段と、 前記第1の光学部材が前記第1の方向に移動して前記第
2の光学部材に当接するとき、前記ホルダ手段を回転さ
せながら前記ホルダ手段を前記球面状の部位の少なくと
も3点で支持する支持手段と、 前記ホルダ手段に作用する磁界を発生し、前記支持手段
による前記ホルダ手段の接触圧を所定の値にする磁力手
段とを具備することを特徴とする面合せ装置。
1. A moving means that moves in a first direction while supporting a first optical member, and a second means that supports a second optical member and is orthogonal to the first direction and is also orthogonal to each other. A holder means that rotates about an axis extending in a third direction and is formed of a magnetic material, at least a part of which is spherical, and the first optical member moves in the first direction to move the second member. Supporting means for supporting the holder means at at least three points of the spherical portion while rotating the holder means when abutting against the optical member, and a magnetic field acting on the holder means is generated by the supporting means. A surface aligning device comprising: a magnetic force means for setting a contact pressure of the holder means to a predetermined value.
【請求項2】前記支持手段が前記磁力手段上の正三角形
の頂点の位置に設けられた3つの半球体であることを特
徴とする請求項1記載の面合せ装置。
2. The surface aligning device according to claim 1, wherein the supporting means is three hemispheres provided at the positions of the vertices of an equilateral triangle on the magnetic force means.
【請求項3】第1の光学部材を支持しながら第1の方向
に移動する移動手段と、 表面に形成した凹部に第2の光学部材を配置して前記第
1の方向に直交すると共に夫々が直交する第2及び第3
の方向に伸びる軸を中心にして回転し、磁性材料で形成
された1部が球面状のホルダ手段と、 前記第1の光学部材の前記第1の方向に移動して前記第
2の光学部材に当接するとき、前記ホルダ手段を回転さ
せながら、前記ホルダ手段を前記球面状の部位の少なく
とも3点で支持する支持手段と、 前記ホルダ手段に作用する磁界を発生し、前記支持手段
による前記ホルダ手段の接触圧を所定の値にする磁力手
段と、 前記ホルダ手段の凹部に配置された前記第2の光学部材
を側壁から押圧して前記第2の光学部材を前記ホルダ手
段に支持する押圧部材と、 前記ホルダ手段に設けられて前記押圧部材を前後進移動
させるねじ機構とを具備することを特徴とする面合せ装
置。
3. A moving means for moving in a first direction while supporting the first optical member, and a second optical member arranged in a recess formed on the surface of the moving means so as to be orthogonal to the first direction. 2nd and 3rd are orthogonal to each other
And a second spherical member that is rotated about an axis extending in the direction of, and that is made of a magnetic material and that has a spherical part and that moves toward the first direction of the first optical member. When contacting the holder means, the holder means is rotated while supporting the holder means at at least three points of the spherical portion, and a magnetic field acting on the holder means is generated so that the holder is operated by the holder means. Magnetic force means for setting the contact pressure of the means to a predetermined value, and a pressing member for pressing the second optical member arranged in the recess of the holder means from the side wall to support the second optical member on the holder means. And a screw mechanism provided on the holder means for moving the pressing member forward and backward.
【請求項4】前記ねじ機構は、その端部が前記ホルダ手
段の側壁面から露出し、その先端部の形状がT字形であ
ることを特徴とする請求項3記載の面合せ装置。
4. The surface aligning device according to claim 3, wherein the screw mechanism has an end exposed from the side wall surface of the holder means, and a tip of the screw mechanism having a T-shape.
【請求項5】第1の光学部材を支持しながら第1の方向
に移動する移動手段と、 表面に形成した凹部に第2の光学部材を配置して前記第
1の方向に直交すると共に夫々が直交する第2及び第3
の方向に伸びる軸を中心にして回転し、磁性材料で形成
された1部が球面状のホルダ手段と、 前記第1の光学部材の前記第1の方向に移動して前記第
2の光学部材に当接するとき、前記ホルダ手段を回転さ
せながら、前記ホルダ手段を前記球面状の部位の少なく
とも3点で支持する支持手段と、 前記ホルダ手段に作用する磁界を発生し、前記支持手段
による前記ホルダ手段の接触圧を所定の値にする磁力手
段と、 前記ホルダ手段の凹部に配置された前記第2の光学部材
を側壁から押圧して前記第2の光学部材を前記ホルダ手
段に支持する押圧部材と、 前記ホルダ手段に設けられて前記押圧部材を前後進移動
させるねじ機構と、 前記ホルダ手段の側壁部を対向する2方向から把持する
固定手段とを具備することを特徴とする面合せ装置。
5. A moving means for moving the first optical member in the first direction while supporting the first optical member, and a second optical member arranged in a recess formed on the surface of the moving means so as to be orthogonal to the first direction. 2nd and 3rd are orthogonal to each other
And a second spherical member that is rotated about an axis extending in the direction of, and that is made of a magnetic material and that has a spherical part and that moves toward the first direction of the first optical member. When contacting the holder means, the holder means is rotated while supporting the holder means at at least three points of the spherical portion, and a magnetic field acting on the holder means is generated so that the holder is operated by the holder means. Magnetic force means for setting the contact pressure of the means to a predetermined value, and a pressing member for pressing the second optical member arranged in the recess of the holder means from the side wall to support the second optical member on the holder means. And a fixing mechanism for holding the side wall portion of the holder means from two opposite directions, and a screw mechanism provided on the holder means for moving the pressing member forward and backward.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003015007A (en) * 2001-06-29 2003-01-15 Toshiba Mach Co Ltd Device and method for joining faces

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