JPS63229413A - 光学部品調整方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔（既　　要〕 本発明は、接着剤の硬化により光学部品がフレームに固
定される間にフレームに対する光学部品の角度を調整す
るための方法及び装置において、困難な手作業に転って
いた光学部品の調整作業を容易に高精度に且つ自動的に
行なうことができるようにするために、接着剤の硬化に
より光学部品がフレームに固定される間に、光学部品保
持装置により光学部品を間欠的に保持しつつ、光学装置
から出射される平行スポット光を基準として光学部品の
位置及び角度を光学部品調整用微動装置により微調整す
るようにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明はフレームに接着剤で固定される光学部品の位置
及び角度を調整するための方法及び装置に関する。

光アイソレータ、光分波器、光結合器等の光回路部品に
使用されるプリズム等の微小な光学部品は一般に接着剤
で支持体に固定されている。その場合、光学部品には光
軸に対する高精度の位置決めが要求されるので、支持体
に対する光学部品の位置及び角度の微調整が必要になり
、また、光学部品が接着剤でしっかり固定されるまで光
学部品の位置ずれ、角度ずれ等を防止する必要がある。

〔従来の技術〕

第８図は光アイソレータの構造例を示したものである。

同図を参照すると、光アイソレーク１はプリズ′ＪＡ２
，３、イツトリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）４等の光学
部品を備えている。内側に磁石５を有する円筒体６の両
端には内側に突出部９．ＩＯを有する端板すなわちフレ
ーム７．８が取り付けられ、フレーム７．８の突出部９
，１０上にプリズム２，３やＹＩＧ４が取り付けられる
。このような構造の光アイソレータ１においては、フレ
ー１．７．８に対しプリズム２，３等を精密に微調整し
た状態でプリズム２．３等をフレーム７．８の突出部９
，１０上に固定する必要がある。

」二連した光アイソレータ１のフレーム７の突出部９上
にプリズム２を取り付ける場合を例にとって従来の光学
部品の調整方法及び調整装置の構造を以下に説明する。

第９図ないし第１２図は従来の光学部品調整装置の構造
を示すものである。はじめに第９図を参照すると、従来
の調整装置はフレーム調整用微動装置１１を備えており
、フレーム調整用微動装置１１は直交する３軸（ｘ、ｙ
、ｚ軸）の方向に微動可能な３軸方向調整台１１ａと、
この３軸方向調整台１１ａに設けられて少なくとも１つ
の軸（ｙ軸に平行なψ軸）の周りに微動可能とされた回
転調整台１１ｂとを備えており、フレーム７は回転調整
台ｌｌｂに取り付けられた固定金具１２にねじで固定さ
れている。

第１０図に示すように、固定金具１２の端面にはガラス
板１２ａが貼り付けられている。ガラス板１２ａはフレ
ーム７の端面７ａと平行になるように予め調整されてい
る。第１０図及び第１１図に示すように、フレーム７に
はストッパ１３ａを有する位置決め用治具１３がねじで
取り付けられている。ストッパ１３ａはプリズム２の水
平方向の位置決めのために使用される。

フレーム７は）ｌ　ｅ　−Ｎ　ｅレーザ光の平行スポ。

ト光１４を基準として位置決めされる。すなわち、レー
ザ光源１５から出力されたＨ　ｅ　−Ｎ　ｅレーザ光を
光ファイバ１６により光コネクタ１７に近き、レンズ１
８により平行光線とした後、スクリーン１９のピンホー
ル２０に通して細い平行スボ、７ト光１４とし、この平
行スポット光１４を固定金具１２の端面に設けられたガ
ラス板１２ａに当てると、ガラス板１２ａで反射した平
行スボ・ノド光１４がスクリーン１９に投射される。こ
のとき、スクリーン１９に投射された平行スボ・ノド光
１４の位置からフレーム７の微小なずれを知ることがで
きるので、ガラス板１２ａで反射した平行スボ・ノド光
１４がピンホール２０と一致するようにフレーム調整用
微動装置１１を微動させることによりフレーム７の位置
決めを行なうことができる。

以上のようにしてフレーム７が位置決めされた後、プリ
ズム２がフレーム７の突出部９上に置かれる。第１０図
及び第１１図に示すように、プリズム２はフレーム７の
端面７ａと位置決め用治具１３のストッパ１３ａとに当
接されることにより、プリズム２の端面２ａとフレーム
７の端面７ａとがほぼ平行になるように大まかに位置決
めされる。

次いで、プリズム２とフレーム７の突出部９との間に微
量の接着剤２１が塗布され、接着剤２１が硬化するまで
（例えば約１５分）の間に、プリズム２の端面２ａがフ
レーム７の端面７ａに対し正確に平行になるように、プ
リズム２の微調整が行われる。

フレーム７に対するプリズム２の角度ずれは上述した平
行スポット光１４を利用して調べることができるが、従
来は、プリズム２を微動させる手段として、第１２図に
示すような棒２３が使用されていた。すなわち、接着剤
２１が硬化するまでの間に、プリズム２の端面で反射さ
れた平行スポット光１４をスクリーン１９に投射させ、
その位置のずれを見ながら、手作業により、棒２３でプ
リズム２を押すことにより、プリズム２の角度の微調整
を行なっていた。

〔発明が解決しようとする問題点］ 上述した調整方法では、フレーム７に対するプリズム２
の微調整を棒２３を用いて手作業で行なう必要があるた
め、調整作業の自動化が不可能となっていた。また、例
えば０．２°の角度調整を行なう場合には、プリズム２
の一辺が例えば３ｍｍ程度とすると、１０μｍの調整精
度が必要になるので、これを手作業で行なうことは極め
て困難であり、調整精度が低下する原因となっていた。

したがって、本発明の目的は、接着剤の硬化により光学
部品がフレームに固定される間に、精細な手作業を必要
とすることな（、フレームに対する光学部品の位置及び
角度の微調整を容易に且つ高精度に行なうことができる
光学部品調整方法及び装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、光学部品を取り付けるためのフレーム
をフレーム調整用微動装置に設けられた固定金具に取り
付け、フレーム調整用微動装置により平行スポット光を
基準にしてフレームの位置及び角度を調整し、次いで、
光学部品が接着剤の硬化によりフレームに固定される間
に、フレーム上に置かれた光学部品を光学部品調整用微
動装置に設けられた光学部品保持装置により間欠的に保
持しつつ、光学部品調整用微動装置により平行スポット
光を基準にして光学部品の位置及び角度を調整すること
を特徴とする光学部品調整方法が提供される。

また、本発明によれば、調整の基準となる平行スポット
光を出射する光学装置と、光学部品を取り付けるための
フレームを保持する固定金具と、平行スポット光に対す
る固定金具の位置及び角度を調整するためのフレーム調
整用微動装置と、フレーム上に置かれた光学部品が少な
くとも接着剤の硬化によってフレームに固定される間該
光学部品を間欠的に保持するための光学部品保持装置と
、光学部品保持装置を介して平行スポット光に対する光
学部品の位置及び角度を調整するための光学部品調整用
微動装置とを備えてなる光学部品調整装置が提供される
。

〔作　用〕

本発明による光学部品調整方法及び装置によれば、光学
部品とフレームとの間に接着剤を塗布した後、接着剤が
硬化して光学部品がフレームに固定されて動かなくなる
までの間、フレーム上に置かれた光学部品を光学部品保
持装置により間欠的に保持しつつ光学部品調整用微動装
置を微動させて光学部品の位置や角度を調整することが
できる。

接着剤が硬化していない状態では、光学部品保持装置が
光学部品を保持しているときに光学部品調整用微動装置
の微動により光学部品の角度が修正されるが、光学部品
保持装置が光学部品を解放すると、光学部品は重力の作
用でフレームに接触する位置まで落下する。一方、接着
剤は次第に硬化するので、光学部品保持装置による光学
部品の間欠的な保持と光学部品調整用微動装置による位
置、角度等の調整とを操り返す間に光学部品はフレーム
に接触した状態で動かなくなり、正しく位置決めされた
状ｇでフレームに固定されることとなる。

したがって、精細な手作業を必要とすることなく、フレ
ームに対する光学部品の微調整を容易に且つ高精度に行
なうことができることとなり、調整作業の自動化が可能
となる。

Ｃ実施例〕 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。なお、
説明の簡略化のため、第８図に示す光アイソレータのフ
レーム７にプリズム２を取り付ける場合について説明す
る。

第１図ないし第７図は本発明方法の実施に使用される光
学部品調整装置の一実施例を示すものである。はじめに
第１図を参照すると、光学部品調整装置は、基準となる
Ｈ　ｅ　−Ｎ　ｅレーザ光の平行スポツ［・光を出射す
るだめの光学装置３０を備えている。光学装置３０は１
４　ｅ−Ｎ　ｅレーザ光を出力するレーザ光ｔＡ３１と
、レーリ′光源３１から出力されたＩ−１ｅ　−Ｎ　ｅ
レーザ光を光コネクタ３３に導くための光ファイバ３２
と、光コネクタ３３から出射されたＨ　ｅ　−Ｎ　ｅレ
ーザ光を平行ビームとするためのレンズ３４と、平行ビ
ームを通ずピンホール３６を有するスクリーン３５とを
備えている。平行ビームはピンホール３６に通されるこ
とにより細い平行スポット光３７とされる。

第１図ないし第３図を参照すると、光学部品調整装置は
フレーム調整用微動装置４０を備えており、フレーム調
整用微動装置４０は直交する３軸（ｘ、ｙ、ｚ軸）の方
向に微動可能な３軸方向調整台４１と、この３軸方向調
整台４１に設けられて少なくとも１つの軸（ｙ軸に平行
なψ輔）の周りに微動可能とされた回転調整台４２とを
備えている。ここで、直交する３軸のうちの１つ４例え
ばＸ軸は光学装置３０から出射される平行スポット光３
７の光軸に平行になるよう設定されている。

フレーム７は回転調整台４２に取り付けられた固定金具
４３に例えばねじ４４　（第６図参照）で固定されるよ
うになっている。

第６図に示すように、固定金具４３の端面にはガラス板
４５が貼り付けられている。ガラス板４５はフレーム７
の端面７ａと平行になるように予め３Ｊｌ整されている
。第４図ないし第７図に示すように、フレーム７にはス
トッパ４７を有する位置決め用治具４Ｇがねし４８によ
り取り付けられている。ストッパ４７はプリズム２の水
平方向の位置決めのために使用される。

第１図、第２図及び第４図ないし第６図を参照すると、
光学部品調整装置は光学部品であるプリズム２を間欠的
に保持するための光学部品保持装置５０を備えている。

ここでは、光学部品保持装置５０はプリズム２を間欠的
に吸着する機構を有している。すなわち、光学部品保持
装置５０は先端に吸引口５１ａを有する中空の光学部品
保持用アーム５Ｉを備えており、このアーム５１の内部
は配管５２を介して真空ポンプ５３の吸引側に接続され
ており、配管５２の途中には電磁弁５４が設けられてい
る。電磁弁５４は発振器５５からの信号により駆動され
て開閉動作を所定の周期で繰り返すようになっている。

したがって、アーム５１の先端には間欠的に吸引力が発
生し、その吸引力によってプリズム２を間欠的に吸着す
ることが可能となっている。アーム５２の先端はプリズ
ム２の背面２ｂと同じ角度の面に仕−Ｊ：げられている
。

第１図及び第２図に示すように、光学部品調整装置は光
学部品調整用微動装置６０を備えている。

光学部品調整用微動装置６０は直交する３軸（ｘ。

ｙ、ｚ軸）の方向に微動可能な３軸方向調整台６１と、
この３軸方向調整台６１に設けられて直交する２軸（ｙ
軸に平行なψ軸、Ｚ軸に平行なθ軸）の周りに微動可能
とされた２軸周り回転調整台６２とを備えている。アー
ム５２は２軸周り回転調整台６２に取り付けられており
、アーム５２の長さはアーム５２がその先端を中心にし
て回転できるように設定されている。

次に、上記構成を有する光学部品調整装置により光学部
品の調整方法を以下に説明する。

まず、固定金具４３の端面に設けられているガラス板４
５にＨｅ−Ｎ　ｅレーザ光の平行スポット光３７を当て
、ガラス板４５で反射した平行スポット光３８がスクリ
ーン３５のピンホール３６と一致するようにフレーム調
整用微動装置４０の回転調整台４２を調整する。

次に、調整すべきプリズム２の端面２ａに平行スポット
光３７が当たるように、フレーム８周整用微動装置４０
の３軸微動調整台４１を２軸方向に所定量だけ移動させ
る。

次に、固定金具４３にフレーム７を取り付け、位置決め
用治具４６をフレーム７に取り付けた後、プリズム２を
フレーム７の突出部９上に乗せる。

次に、光学部品調整用微動装置６０によりアーム５２を
Ｘ軸方向に移動させてプリズム２の背面２ｂに当接させ
、プリズム２の端面２ａがフレーム７の突出部９の端面
と一致する位置まで、アーム５２を移動させる。この作
業はプリズム２をストッパ４７に押しつけながら行なう
。

次に、プリズム２とフレーム７の突出部９との間に微量
の接着剤７０　（第６図及び第７図参照）を塗布する。

接着剤７０としては約１０〜２０分で硬化するものが好
ましい。

次に、発振器５５を作動させて電磁弁５４の開閉動作を
開始させることにより、アーム５２の先端部に吸引力を
間欠的に発生させ、プリズム２をアーム２の先端に間欠
的に吸着させる。

アーム５２が間欠的にプリズム２を吸着している間に、
Ｈｅ　−Ｎ　ｅレーザ光の平行スポット光３７がスクリ
ーン３５のピンホール３６と一致するように光学部品調
整用微動装置６０の２軸回転調整台６２によりプリズム
２の角度を調整する。

この場合、接着剤７０が硬化していない状態では、アー
ム５２がプリズム２を保持しているときにプリズム２の
角度が修正されるが、アーム５２がプリズム２を解放す
ると、プリズム２は重力の作用でフレーム７の突出部９
に接触する位置まで落下する。一方、接着剤７０は次第
に硬化するので、アーム５２によるプリズム２の間欠的
な保持と光学部品調整用微動装置６０の２軸回転調整台
６２によるプリズム２の角度調整とを繰り返す間にプリ
ズム２はフレーム７の突出部９上に接触した状態で動か
なくなり、正しく位置決めされた状態でフレーム７に固
定されることとなる。なお、接着剤７０による固定の後
、更に強力な接着剤でプリズム２をフレーム７に固定す
ることができる。

以上、図示実施例につき説明したが、本発明方法及び装
置は上記実施例の態様のみに限定されるものではない。

例えば、光学部品保持装置は電磁力、ばね力等を利用し
てプリズム等の光学部品を間欠的に挟持するものであっ
てもよい。また、本発明はプリズム以外の光学部品の取
り付は調整にも適用できることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明方法及び装置に
よれば、接着剤の硬化により光学部品がフレームに固定
される間に、光学部品保持装置により光学部品を間欠的
に保持しつつ、光学装置から出射される平行スポット光
を基準として光学部品の位置及び角度を光学部品調整用
微動装置により微調整することができるから、精細な手
作業を必要とすることな（、フレームに対する光学部品
の微調整を容易に且つ高精度に行なうことができること
となり、調整作業の自動化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に使用する光学部品調整装置
の一実施例を示す概略全体構成図、第２図は第１図に示
すフレーム調整用微動装置及び光学部品調整用微動装置
近傍の側面図、第３図は第１図に示すフレーム調整用微
動装置の正面図、 第４図は第１図に示す固定金具の近傍の一部断面平面図
、 第５図は第１図に示す光学部品保持装置とプリズムとの
関係を示す斜視図、 第６図は第１図に示す固定金具の近傍の縦断面側面図、 第７図は第１図に示す固定金具の近傍の正面図、第８図
は光アイソレータの構造を示す縦断面図、第９図は従来
の光学部品調整装置の構造を示す概略構成図、 第１０図は第９図に示す固定金具の近傍の縦断面図、 第１１図は第９図に示す固定金具の近傍の正面図、 第１２図はフレームに対する光学部品の従来の調整方法
を示す斜視図である。 図において、２は光学部品としてのプリズム、７はフレ
ーム、３０は光学装置、３７は平行スポラ１−光、４０
はフレーｌ−調整用微動装置、４３は固定金具、５０は
光学部品保持装置、５１は光学′部品保持用アーム、６
０は光学部品調整用微動装置、７０は接着剤をそれぞれ
示す。 ：＠１０図　　　　　第１１図 の角度調整方法を示す斜視図 第１２図 第１図に示すフレーム調整用微動装置 及び光学部品調整用微動装置の側面図 第２図 第３図 近傍の一部断面平面図 Ａ４図 宅６耶 ｑ に示す光学部品保持装置と ムとの関係を示す斜視図 有５図 図に示す固定金具近傍の正面図 −６７ｒｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光学部品（２）を取り付けるためのフレーム（７）
   をフレーム調整用微動装置（４０）に設けられた固定金
   具（４３）に取り付け、 フレーム調整用微動装置（４０）により平行スポット光
   （３７）を基準にしてフレーム（７）の位置及び角度を
   調整し、 次いで、光学部品（２）が接着剤（７０）の硬化により
   フレーム（７）に固定される間に、フレーム（７）上に
   置かれた光学部品（２）を光学部品調整用微動装置（６
   ０）に設けられた光学部品保持装置（５０）により間欠
   的に保持しつつ、光学部品調整用微動装置（６０）によ
   り平行スポット光（３７）を基準にして光学部品（２）
   の位置及び角度を調整することを特徴とする光学部品調
   整方法。 ２、調整の基準となる平行スポット光（３７）を出射す
   る光学装置（３０）と、 光学部品（２）を取り付けるためのフレーム（７）を保
   持するための固定金具（４３）と、平行スポット光（３
   ７）に対する固定金具（４３）の位置及び角度を調整す
   るためのフレーム調整用微動装置（４０）と、 フレーム（７）上に置かれた光学部品（２）が少なくと
   も接着剤（７０）の硬化によってフレーム（７）に固定
   される間該光学部品（２）を間欠的に保持するための光
   学部品保持装置（５０）と、光学部品保持装置（５０）
   を介して平行スポット光（３７）に対する光学部品（２
   ）の位置及び角度を調整するための光学部品調整用微動
   装置（６０）とを備えてなる光学部品調整装置。 ３、光学部品保持装置（５０）が光学部品（２）を間欠
   的に吸着する機構（５１〜５５）を備えている特許請求
   の範囲第２項に記載の光学部品調整装置。