JP5163041B2 - 光学素子固定装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
かかる構成によれば、接着剤は、台座の底面において、1組の対向する2辺にそれぞれ区分され、独立して配された状態にある。ゆえに、該2辺において接着剤はそれぞれ独立した状態で乾燥が進み、ひいては各々の辺において該台座と該筺体とを接着させる際に生じる応力は、互いに打ち消しあう方向に働く。従って、該台座に実際に影響を及ぼす応力は最小限に抑えられる。ゆえに、本発明によれば、接着剤を介して台座と筺体とを接着させたことに起因する応力により、台座に位置ずれや歪みが生じるという問題は著しく抑制されるので、光学素子を所望の位置に高精度に保持することが可能な光学素子固定装置及びその製造方法を提供することができる。
光学素子1を保持する光学素子ホルダ2、光学素子ホルダ2と接触する傾斜面3aを有する台座3、及び台座3を載置する筺体4を少なくとも備え、台座3が筺体4と接する底面3bは方形をなしており、底面3bの、1組の対向する2辺においてのみ接着剤5を略対称に配することで台座3が筺体4に固定されている。
以下、それぞれを詳細に説明する。
光学素子ホルダ2は、台座3が2つある場合は、その形状は特に限定されるものではない。また、光学素子ホルダによる応力が台座3に均等にかかるように、台座3間の中間に位置するように設けることが好ましい。
台座3が1つである場合は、光学素子ホルダ2が円筒形であることが好ましい。本発明においては、光学素子ホルダ2の位置決めをした後、瞬間接着剤で仮固定をし、その後、例えばエポキシ樹脂系接着剤で本固定を行うので、台座3が1つであっても光学素子ホルダ2を位置精度良く接着することが可能である。
台座3と筺体4との接着は、接着剤5によりなされる。接着に関しては、台座3が筺体4と接触する底面3bで、対向する2辺3c,3dを含む領域に接着剤5が対称に塗布されて固定されている。このように、台座3の底面3bの対向する2辺3c,3dを含む領域に接着剤5が塗布されるので、接着剤5はそれぞれ独立して乾燥する。これにより台座3が筺体4と接着されることで、接着剤5により生じる応力が互いに打ち消しあう方向に働く。従って、台座3に実際に影響を及ぼす応力は最小限に抑えられる。ゆえに、台座3を所定の位置に精度良く保持することが可能となる。また、接着剤を塗布する辺は、図では光軸と並行な辺である3c,3dとしたが、必ずしも光軸と並行(台座の長手方向)である必要はなく、他の2辺であってもよい。
なお、台座3の底面3bは、必ずしも平面である必要はない。例えば、台座3の底面3b内の、接着剤5が塗布されない領域においては、窪み等を有していても良い。このように窪みを設ける場合、その形状は特に限定されるものではなく、曲面であってもよい。底面3bに窪みを設けることで台座3を形成するコストが抑えられる。また、熱や湿度等によって台座3に応力が生じた場合、窪みが該応力を拡散させることができ、台座3の変形や歪み、位置ずれを抑制することができる。このように、応力を緩和させる場合は、該窪みの形状を曲面とすることで応力の集中を防げることから好ましい。
このように接着剤5を同量塗布するには、簡便に再現性良く行えることからディスペンサー等を用いることが好ましい。
また、塗布した接着剤5が塗布した部位から移動してしまうと、接着剤5が台座3の対向する2辺3c,3dを含む領域から内部あるいは他の辺に入り込み、接着剤の広がりが不均一になってしまう。この場合、接着剤5が乾燥していく過程で台座3に生じる応力が、台座の光軸方向あるいは横方向でばらついてしまい、台座3に不均等に応力が生じる可能性がある。それゆえに、台座3に位置ずれや歪みが生じてしまう虞がある。従って、用いる接着剤5としては、塗布した部位から流れ出ないようにある程度の粘性を有したものがよく、例えば粘度が200Pa・s〜500Pa・sである接着剤5が好適である。
光学素子21を保持する光学素子ホルダ22、光学素子ホルダ22と接触する傾斜面23aを有する台座23、及び台座23を載置する筺体24を少なくとも備え、
台座23が筺体24と接する底面23bは方形をなすと共に、台座23の底面23bにおいて、少なくとも1組の対向する2辺がそれぞれ含まれるような領域に接着剤5が略対称に配され、台座23の接着剤5が配された少なくとも1辺の近傍には、接着剤5により生じる応力を緩和する手段が設けられている。
台座23の両辺に設けた凹部26の深さは、例えば、0.5mm〜1mm程度である。この凹部26に接着剤5を塗布することで、接着剤5が凹部26から台座23の外周部に流れ出すこと、及び接着剤5が台座23と筺体との間に侵入することを抑制することが可能となる。従って、凹部26に塗布した接着剤5により生じる応力がより均一化し、該応力は打ち消しあうように作用するため、台座23に実際に影響を及ぼす応力を緩和することが可能となる。また、凹部26を設けたことで、接着剤5を塗布する場所が明確となり、簡便にかつ再現性良く、両凹部26に接着剤5を塗布することが可能となる。
凹部26に接着剤5を塗布する場合、台座23を適切な位置に配置した後に光学素子ホルダの外側壁面と台座23間、及び台座23の外側壁面と筺体間に瞬間接着剤を点状に塗布して仮固定する。その後凹部26にディスペンサー等を用いて接着剤5を塗布して本固定を行う。従って、簡便に所定の位置に台座3を接着固定することが可能である。
このような凹部26に塗布する接着剤5としては、凹部26から接着剤5が流れ出さない程度の粘度を有することが好ましく、例えば、200Pa・s〜500Pa・sの粘度を有する接着剤がよい。
なお、この凹部26は、図2に示したように、一連に形成されたものであってもよいし、断続的に複数形成されたものであってもよい。
しかしながら、本実施形態のように台座23に凹部26を設けることで、接着剤5の流出が抑制される。従って、凹部26を設ければ台座23底面の4辺に接着剤を塗布しても、均等に接着剤による応力が生じるので、該応力は打ち消しあうように作用し、台座23に実際に影響を及ぼす応力は極力低減することが出来る。
なお、図4に示すような凸部を設けた台座を用いた場合も同様である。
凹部36は、台座33の底面33bにおいて、少なくともその1辺に設けてあればよいが、図2(a)及び図2(b)に示すように、台座33の底面33bにおいて、対向する2辺33c、33dに沿って2辺33c,33dから内側に一部を欠落させてなる凹部36を、設けることが好ましい。両辺に設けることで、接着剤5により生じる応力をより均等にさせることが可能である。また、両辺に設けた凹部の長さ、及び深さが同程度となるようにする。この凹部の深さは、例えば、0.5mm〜1mm程度である。この凹部36に接着剤5を塗布することで、接着剤が凹部36から台座33の外周部に流れ出すこと、及び接着剤5が台座33と筺体との間に侵入することを抑制することが可能となる。従って、凹部36に塗布した接着剤5により生じる応力がより均一化し、該応力は打ち消しあうように作用するため、台座33に実際に影響を及ぼす応力を緩和することが可能となる。また、凹部36を設けたことで、接着剤5を塗布する場所が明確となり、簡便にかつ再現性良く、両凹部36に接着剤5を塗布することが可能となる。
凹部36に接着剤5を塗布する場合、台座33を適切な位置に配置した後、光学素子ホルダの外側壁面と台座33間、及び台座33の外側壁面と筺体間に瞬間接着剤を点状に塗布して仮固定する。その後凹部36にディスペンサー等を用いて接着剤5を塗布して本固定を行う。従って、簡便に所定の位置に台座3を接着固定することが可能である。
このような凹部36に塗布する接着剤5としては、凹部36から接着剤5が流れ出さない程度の粘度を有することが好ましく、例えば、200Pa・s〜500Pa・sの粘度を有する接着剤がよい。
また、この凹部36は、図3に示したように、一連に形成されたものであってもよいし、断続的に複数形成されたものであってもよい。
台座43の底面43bを構成する少なくとも一辺に複数個の凸部47を設けることが好ましい。凸部47の大きさは、例えば、0.5mm〜1mm四方である。このように、複数個の凸部47を設けた場合、複数の凸部47の間に設けられた間隙47aに接着剤5を塗布することで、該接着剤が凸部47を超えて台座43の外周に流れ出し、流れ出た接着剤により不均等に応力が生じるということが抑制される。
台座の傾斜面を平面とした場合、台座の形状は、例えば図1〜図4で示したように三角柱があげられる。台座の形状を三角柱とした場合、三角形の長辺部分を該台座の底面とし、筺体と接着固定することが好ましい。筺体との接着面積を多くとれるので、より安定して台座を筺体に固定することができるとともに、光学素子ホルダ2による応力を広い範囲に分散させることができる。また、三角柱の斜辺が成す角度については、光学素子ホルダの固定位置等を考慮して、適宜調節することが可能である。
また、傾斜面が平面である場合、台座の形状は三角柱状に限られるものではなく、例えば、台形状であってもよい。
台座53が光学素子ホルダと接する面53aを曲面とすることで、光学素子ホルダが台座に及ぼす応力を、より積極的に分散させることが可能となる。また、曲面53aの曲率に関しては、光学素子ホルダの固定位置等を考慮して、適宜調節することが可能である。
図6に示すように、凸部67は、光学素子ホルダと接する傾斜面63aとは逆の面に設ける。複数の凸部67の間に設けられた間隙67aに接着剤5を塗布することで、接着剤5が凸部67を超えて台座63の外周に流れ出し、流れ出た接着剤により不均等に応力が生じるということが抑制される。また、光学素子ホルダと台座63とを接着した際、凸部67は台座63に生じる応力に対しての抵抗力となり、台座63の位置ずれや歪みを抑制することができる。従って、長期間に渡り位置精度良く光学素子ホルダを所定の位置に保持することができるので、信頼性の高い光学素子固定装置を提供することが可能となる。
また、凸部67は、図4の場合と同様に台座の光軸方向の面に設けることも可能である。この場合も同様に、凸部67間に接着剤を塗布する。
次に、光学素子ホルダ2に保持された光学素子1を通過して出射する光波を光検出器により検知しながら、光学素子ホルダ2を適正な位置に調整する。
なお図2記載の第2実施形態においても同様である。第2実施形態においては、本固定用の接着剤5は、凹部26に塗布することが好ましい。
Claims (4)
- 光学素子を保持する光学素子ホルダ、前記光学素子ホルダと接触する傾斜面を有する台座、及び前記台座を載置する筺体を少なくとも備え、
前記台座が前記筺体と接する底面は方形をなすと共に、前記台座の底面における少なくとも1組の対向する2辺がそれぞれ含まれる前記台座の外側壁面に、前記台座の外側壁面と前記筐体の面とに当接する接着剤が略対称に配され、前記接着剤は前記台座の底面と前記筐体との間に侵入することを抑制された状態で配されており、前記台座の前記接着剤が配された少なくとも1辺の近傍には、前記接着剤により生じる応力を緩和する手段が設けられており、
前記手段は、前記台座の底面において、前記接着剤が配された辺に沿って前記辺の両端を残して前記台座の外周から内側に一部を一連に欠落させてなる凹部である、または、前記台座の底面において、前記接着剤が配された辺の両端に配され前記台座の外周方向に突出された凸部である
ことを特徴とする光学素子固定装置。 - 前記傾斜面は、平面であることを特徴とする請求項1に記載の光学素子固定装置。
- 前記台座を少なくとも2つ有することを特徴とする請求項1または2に記載の光学素子固定装置。
- 光学素子を保持する光学素子ホルダ、前記光学素子ホルダと接触する傾斜面を有する台座、及び前記台座を載置する筺体を少なくとも備え、前記台座が前記筺体と接する底面は方形をなすと共に、前記台座の底面における少なくとも1組の対向する2辺がそれぞれ含まれる前記台座の外側壁面に、前記台座の外側壁面と前記筐体の面とに当接する接着剤が略対称に配され、前記接着剤は前記台座の底面と前記筐体との間に侵入することを抑制された状態で配されており、前記台座の前記接着剤が配された少なくとも1辺の近傍には、前記接着剤により生じる応力を緩和する手段が設けられており、前記手段は、前記台座の底面において、前記接着剤が配された辺に沿って前記辺の両端を残して前記台座の外周から内側に一部を一連に欠落させてなる凹部である、または、前記台座の底面において、前記接着剤が配された辺の両端に配され前記台座の外周方向に突出された凸部である光学素子固定装置の製造方法において、
前記光学素子ホルダを位置決め装置により保持し、所定の位置に配置することで前記光学素子の光軸を調整する工程、
光軸調整後の前記光学素子ホルダに前記台座の傾斜面を当接させ、前記台座と前記光学素子ホルダ及び前記台座と前記筺体とを接着剤で仮固定する工程、
前記位置決め装置による前記光学素子ホルダの保持を解除する工程、
及び、前記台座と前記光学素子ホルダ及び前記台座と前記筺体とを、前記台座の外側壁面に接着剤を略対称に塗布して本固定する工程とを備えたことを特徴とする光学素子固定装置の製造方法。
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