CN1220084C - 光学准直器对正封装治具及使用该治具的封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种光学准直器对正封装治具及使用该治具的封装方法，该治具主要包含有：一架体、一夹制件、一Z轴移动平台、一X轴移动平台、以及一齿排；由将一光纤导管套置于玻璃套管后夹制于该治具，再将渐变式光信号玻璃柱(Grin-lens)尾端套接一齿轮后套置于玻璃套管后，利用该齿轮与该齿排间的啮接关系，透过该X轴、Z轴移动平台来使该玻璃柱上下位移或旋转，以调整该玻璃柱相对于光信号强弱的位置及角度，于调整后该治具即可保持该玻璃柱的位置不变，进而确保玻璃柱在与玻璃套管胶固时的对正位置。

Description

光学准直器对正封装治具及使用该治具的封装方法

技术领域

本发明是与光学装置有关，更详而言之，乃是指一种光学准直器(Collimator)对正封装治具及使用该治具的封装方法。

背景技术

按，已知制造光学准直器的治具及方式，如图1所示美国第6,168,319号专利案，该案是于一玻璃管90内部套设一光纤导管91、以及一渐变式光信号玻璃柱(Grin-lens)92，并以一治具95将之水平夹持，且其中该光纤导管91的毛细管911与该玻璃管90间是设有胶体，而该胶体尚未固化，该光纤导管91外端的光纤912末端连接一激光信号发射器93，该光纤912的根部位置连接一操作杆913，可供人手握持操作，以便控制该光纤导管91在该玻璃管90内的位置及角度；在校准时，是于该玻璃柱92的右侧(以图示方向为准)设置一侦测器96，用以侦测激光经由光纤912、玻璃柱92后射出的光信号是否正确，并同时以人手握持该操作杆913调整该光纤导管91的位置及角度，当调整至正确位置后，再将胶体固化，使该光纤导管91固定于该玻璃管90内，完成封装的程序，而该治具95仅是用来水平固定该玻璃管90而已。

惟，前述已知的技术在实施时具有下列缺点有待改进：

一、精度不易保持：前述的现有技术在调整时是以人手握持该操作杆913，以便调整该光纤导管91在玻璃管90内的角度及位置，惟，在胶体固化的过程中(如热固胶需加热固化，UV胶需紫外线照射固化)，使用者的手必须保持其位置及角度且不能放开该操作杆913，光纤导管91的最佳位置极易因人手的颤动而失去精度；另外，由于光纤912在调整时已被扭转产生应力，因此若人手放开，则光纤912会产生反向方的旋转以达应力的平衡，光纤导管91会因此而产生旋转，造成角度不正确。

二、治具微调效果不佳：前述的治具95仅是用以固定而已，并未能提供操作者更为方便的调整功能，操作者在调整时还是得以徒手的方式处理，无法进行更细微的调整，仅能取得大约的状态。

三、良率低、生产速度慢：由于在进行胶体固化作业之前，光纤容易因前述应力的原因而带动毛细管转动，造成精度不正确，因此在胶体固化前，须再检测其精准度，若已失去准度，则操作者又得拿回重新调整，不仅良率较低，更减慢了生产速度。

发明内容

本发明的主要目的即在提供一种光学准直器对正封装治具及使用该治具的封装方法，其可确保封装的精度。

本发明的次一目的乃在提供一种光学准直器对正封装治具及使用该治具的封装方法，其治具可提供操作者更为方便的达到对正的效果。

本发明的又一目的是在提供一种光学准直器对正封装治具及使用该治具的封装方法，其良率及生产速度均较现有技术为高。

缘是，依据本发明所提供的一种光学准直器的对正封装治具，其特征在于，包含有：

一架体，其预定位置具有一凹槽；

一夹制件，可开合地枢设于该架体并对应于该凹槽，用以配合该凹槽夹制待封装的光学准直器；

一Z轴移动平台，设置于该架体，可受驱动而于Z轴方向往复移动；

一X轴移动平台，设置于该架体，可受驱动于於X轴方向往复移动；

一带动件，设于该治具上的预定位置，受该X轴移动平台及该Z轴移动平台的驱动而上下左右移动，用以带动光学准直器的渐变式光信号玻璃柱移动及旋转，该带动件为一齿排，该齿排的上下缘各设有一抵垣。

其中：该带动件为一橡胶带。

其中：该凹槽的断面略呈V字形。

其中：该夹制件为一杆体，一端枢设于该架体而可开合，另一端则穿设一螺栓，该架体对应于该螺栓的位置设有一螺孔，于该杆体贴合于该架体时，该螺栓即可螺接于该螺孔，以便产生固定的效果。

其中：该Z轴移动平台是由一螺杆、套设于该螺杆控制端的一旋钮、一定向导杆、以及设置于该螺杆自由端的一连接台所组成，该架体则配合设置有一固定台；该螺杆是垂直穿设于该固定台，该旋钮是设于该螺杆的底端，该连接台则设于该螺杆的顶端，该定向导杆则以一端固定于该固定台上，另一端穿枢于该连接台，用以保持该连接台在移动时不会产生旋转。

其中：该X轴移动平台是由一螺杆、套设于该螺杆控制端的一旋钮、一定向导杆、以及设置于该螺杆自由端的一操作壁所组成；该螺杆是水平穿设于该Z轴移动平台的连接台，该旋钮是设于该螺杆的右端，该操作壁则设于该螺杆的左端，且对应位于该凹槽的上方，该定向导杆则以一端固定于该连接台上，另一端穿枢于该操作壁。

其中：该齿排是设置于该操作壁上。

本发明一种使用对正封装治具的光学准直器对正封装方法，其特征在于，包含有下列步骤：

a.备置一光纤导管：将至少一光纤穿入一毛细管并由胶体固定之，且对该毛细管的斜面施以研磨、镀膜；

b.将光纤导管套入一玻璃套管：将光纤导管套入一玻璃套管后由胶体将之固定；

c.以光纤导管的光纤朝下的方向藉一治具夹持该玻璃套管：其中该玻璃套管是容置于该凹槽内且受夹制件所夹持；

d.将一渐变式光信号玻璃柱套入该玻璃套管：将玻璃柱的尾端套接一齿轮并于玻璃柱身涂布胶体后由上往下塞入玻璃套管，使齿轮啮接于齿排，且该二抵垣是上下抵住于齿轮；

e.由该X、Z轴移动平台来调整玻璃柱的位置及角度：将光纤的末端连接于激光可调变光源，并于治具的上方设置一功率测量器用以测量光源通过光纤后由玻璃柱所射出的光，并由调整X轴、Z轴移动平台来驱动齿排，以便使齿轮带动该玻璃柱产生旋转、升降的位移，进而对正玻璃柱的位置；

f.胶固完成：将前述构件连同该治具一齐送入使胶体固化的装置内，于胶体固化后完成封装。

其中：该胶体是为UV胶。

其中：于步骤f中的使胶体固化的装置是为一紫外线照射装置。

其中：该胶体是为热固胶。

其中：于步骤f中的使胶体固化的装置为一烤箱。

附图说明

有关本发明的详细结构，特征及功效，以下列举一较佳实施例，并配合附图作进一步的说明，其中：

图1是现有光学准直器的封装调整示意图；

图2是本发明一较佳实施例的立体图；

图3是本发明一较佳实施例的正视图；

图4是本发明一较佳实施例的俯视图；

图5是本发明一较佳实施例的实施步骤图；

图6是本发明一较佳实施例的光纤导管、及套入玻璃套管的断面示意图；

图7是本发明一较佳实施例的检测示意图；

图8是本发明一较佳实施例的齿轮与齿排啮接状态示意图。

具体实施方式

请参阅图2至图4，本发明一较佳实施例所提供的一种光学准直器对正封装治具10，主要由一架体11、一夹制件21、一Z轴移动平台31、一X轴移动平台41、以及一带动件51所组成，其中：

该架体11，预定位置具有一凹槽12，该凹槽12的断面略呈V字形，且该架体11于该凹槽12的一侧设有一螺孔14，另外，该架体11的一侧设有一固定台16；

该夹制件21，是为一杆体，一端设于该架体11且对应于该凹槽12而可开合，另一端则穿设有一螺栓24，于该杆体贴合于该架体11时，该螺栓24即可螺接于该螺孔14，以便固定被夹制物；

该Z轴移动平台31，具有一螺杆32、套设于该螺杆32控制端的一旋钮34、一定向导杆36、以及设置于该螺杆32自由端的一连接台38所组成；该螺杆32是垂直穿设于该固定台16，该旋钮34设于该螺杆32的底端，该连接台38设位于该螺杆32的顶端，该定向导杆36则以一端固定于该固定台16上，另一端穿枢于该连接台38，用以保持该连接台38在移动时不会产生旋转；

该X轴移动平台41，具有一螺杆42、套设于该螺杆42控制端的一旋钮44、一定向导杆46、以及设置于该螺杆42自由端的一操作壁48所组成；该螺杆42是水平穿设于该Z轴移动平台31的连接台38，该旋钮44是设于该螺杆42的右端，该操作壁48则设于该螺杆42的左端且对应位于该凹槽12的上方，该定向导杆46则以一端固定于该连接台38上，另一端穿枢于该操作壁48，用以保持该操作壁48在移动时不会产生旋转；于该Z轴移动平台31移动时，即连动该X轴移动平台41上下位移；

该带动件51，本实施例中为一齿排，横设于该操作壁48上，受该X轴移动平台41及该Z轴移动平台31的驱动而可X轴，Z轴方向位移，该带动件51的上下缘各设有一抵垣52。

请再参阅图5，本发明一较佳实施例所提供的使用前述治具的光学准直器对正封装方法，包含有下列步骤：

a.备置一光纤导管71；如图6(A)所示，将至少一光纤72穿入一毛细管74并由胶体固定，且对该毛细管74的斜面施以研磨、镀膜，图6(A)中位于毛细管外端的凸球状物体76是胶体由光纤72与毛细管74间渗出所形成；

b.将光纤导管71套入一玻璃套管81；如图6(B)所示，将该光纤导管71套入一玻璃套管81后由胶体将之固定；

c.以该光纤导管71的光纤72朝下的方向由前述治具10夹持该玻璃套管81；如图7所示，其中该玻璃套管81是容置于该凹槽12内且受该夹制件21所夹持；

d.将一渐变式光信号玻璃柱(Grin-lens)83套入该玻璃套管81；将该玻璃柱83的尾端套接一齿轮85(本实施例中是为一软质复合材料齿轮)并于该玻璃柱83身涂布胶体后由上往下塞入该玻璃套管81，使该齿轮85啮接于该齿排51，且该二抵垣52是上下抵住于该齿轮85轮身；

e.由该X、Z轴移动平台41、31来调整该玻璃柱83的位置及角度；如图7所示，将该光纤72的未端连接于一激光可调变光源87，并于该治具的上方设置一功率测量器(power meter)89用以测量光源通过光纤72后由该玻璃柱83所射出的光，由该功率测量器89所显示的数值或图形，并由旋转该X轴、Z轴移动平台41、31的旋钮44、34来驱动该齿排位移，以便使该齿轮85带动该玻璃柱83产生旋转、升降等位移，来调整该玻璃柱83的位置，并将之对正；其中，旋转Z轴移动平台31的旋钮34即可驱动该连接台38连同该X轴移动平台41以及该齿排的上下抵垣52带动该齿轮85连同玻璃柱83于Z轴方向移动，而旋转X轴移动平台41的旋钮44即可驱动该操作壁48连同该齿排于X轴方向移动，以便由该齿排与该齿轮85的啮接关系，如图8所示，即可带动该玻璃柱83旋转，以便调整玻璃柱83的位置及角度；

f.胶固完成：于调整完成后将前述构件连同该治具10一齐送入使胶体固化的装置内，将胶体固化后即完成封装。

前述方法中的胶体可为热固胶或UV胶，当使用热固胶时，使胶体固化的装置即为烤箱，而当使用UV胶时，使胶体固化的装置即相对应为紫外线照射装置。

值得一提的是，本发明的带动件51亦得为一橡胶带，在使用时是直接抵住于玻璃柱83，同样可产生带动玻璃柱位移、旋转的效果。

由上述结构的治具及方法可知，本发明具有如下优点：

一、精度可轻易保持：本发明的技术在调整时是以旋钮34、44来调整X轴、Z轴平台，以便达到微调的效果，在调整完成后，使用者无须手持治具的任何部分，而玻璃柱83与玻璃套管81间的位置及角度均不会因应力而改变，只有在使用者转动旋钮34、44时才会改变，可由此确保精度的稳定，精度即得以保持。

二、治具具有精确的微调效果：本发明的X轴、Z轴移动平台41、31的微调效果极佳。

三、良率高、生产速度快：本发明可以极佳精度来调整玻璃柱83的对正位置及角度，并可有效的将最佳位置予以固定，供后续的胶体固化处理，不仅良率较高，且由于不良品重新调整的机率降低，进而亦使生产的速度加快。

Claims (12)

1.一种光学准直器的对正封装治具，其特征在于，包含有：

一架体，其预定位置具有一凹槽；

一夹制件，可开合地枢设于该架体并对应于该凹槽，用以配合该凹槽夹制待封装的光学准直器；

一Z轴移动平台，设置于该架体，可受驱动而于Z轴方向往复移动；

一X轴移动平台，设置于该架体，可受驱动于於X轴方向往复移动；

一带动件，设于该治具上的预定位置，受该X轴移动平台及该Z轴移动平台的驱动而上下左右移动，用以带动光学准直器的渐变式光信号玻璃柱移动及旋转，该带动件为一齿排，该齿排的上下缘各设有一抵垣。

2.依据权利要求1所述的光学准直器的对正封装治具，其特征在于，其中：该带动件为一橡胶带。

3.依据权利要求1所述的光学准直器的对正封装治具，其特征在于，其中：该凹槽的断面略呈V字形。

4.依据权利要求1所述的光学准直器的对正封装治具，其特征在于，其中：该夹制件为一杆体，一端枢设于该架体而可开合，另一端则穿设一螺栓，该架体对应于该螺栓的位置设有一螺孔，于该杆体贴合于该架体时，该螺栓即可螺接于该螺孔，以便产生固定的效果。

5.依据权利要求1所述的光学准直器的对正封装治具，其特征在于，其中：该Z轴移动平台是由一螺杆、套设于该螺杆控制端的一旋钮、一定向导杆、以及设置于该螺杆自由端的一连接台所组成，该架体则配合设置有一固定台；该螺杆是垂直穿设于该固定台，该旋钮是设于该螺杆的底端，该连接台则设于该螺杆的顶端，该定向导杆则以一端固定于该固定台上，另一端穿枢于该连接台，用以保持该连接台在移动时不会产生旋转。

6.依据权利要求5所述的光学准直器的对正封装治具，其特征在于，其中：该X轴移动平台是由一螺杆、套设于该螺杆控制端的一旋钮、一定向导杆、以及设置于该螺杆自由端的一操作壁所组成；该螺杆是水平穿设于该Z轴移动平台的连接台，该旋钮是设于该螺杆的右端，该操作壁则设于该螺杆的左端，且对应位于该凹槽的上方，该定向导杆则以一端固定于该连接台上，另一端穿枢于该操作壁。

7.依据权利要求6所述的光学准直器的对正封装治具，其特征在于，其中：该齿排是设置于该操作壁上。

8.一种使用对正封装治具的光学准直器对正封装方法，其特征在于，包含有下列步骤：

a.备置一光纤导管：将至少一光纤穿入一毛细管并由胶体固定之，且对该毛细管的斜面施以研磨、镀膜；

b.将光纤导管套入一玻璃套管：将光纤导管套入一玻璃套管后由胶体将之固定；

c.以光纤导管的光纤朝下的方向藉一治具夹持该玻璃套管：其中该玻璃套管是容置于该凹槽内且受夹制件所夹持；

d.将一渐变式光信号玻璃柱套入该玻璃套管：将玻璃柱的尾端套接一齿轮并于玻璃柱身涂布胶体后由上往下塞入玻璃套管，使齿轮啮接于齿排，且该二抵垣是上下抵住于齿轮；

e.由该X、Z轴移动平台来调整玻璃柱的位置及角度：将光纤的末端连接于激光可调变光源，并于治具的上方设置一功率测量器用以测量光源通过光纤后由玻璃柱所射出的光，并由调整X轴、Z轴移动平台来驱动齿排，以便使齿轮带动该玻璃柱产生旋转、升降的位移，进而对正玻璃柱的位置；

f.胶固完成：将前述构件连同该治具一齐送入使胶体固化的装置内，于胶体固化后完成封装。

9.依据权利要求8所述的光学准直器对正封装方法，其特征在于，其中：该胶体是为UV胶。

10.依据权利要求9所述的光学准直器对正封装方法，其特征在于，其中：于步骤f中的使胶体固化的装置是为一紫外线照射装置。

11.依据权利要求8所述的光学准直器对正封装方法，其特征在于，其中：该胶体是为热固胶。

12.依据权利要求11所述的光学准直器对正封装方法，其特征在于，其中：于步骤f中的使胶体固化的装置为一烤箱。

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