JP3165016B2 - Optical component rotation indexing mechanism and optical component connection device using the same - Google Patents

Optical component rotation indexing mechanism and optical component connection device using the same

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JP3165016B2
JP3165016B2 JP28878995A JP28878995A JP3165016B2 JP 3165016 B2 JP3165016 B2 JP 3165016B2 JP 28878995 A JP28878995 A JP 28878995A JP 28878995 A JP28878995 A JP 28878995A JP 3165016 B2 JP3165016 B2 JP 3165016B2
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optical component
arm
optical
main shaft
component
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豪夫 山本
光典 小久保
茂 藤原
和司 川津
文明 塙
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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】この発明は光部品の回転割り
出し機構およびこれを用いた光部品の接続装置に係り、
さらに詳しくは、微小な範囲について高精度の回転割り
出しを行うための光部品の回転割り出し機構およびこれ
を用いた光部品の接続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 an optical component rotation indexing mechanism and an optical component connecting device using the same.
More specifically, the present invention relates to an optical component rotation indexing mechanism for performing high-precision rotation indexing on a minute range, and an optical component connection device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば、光ファイバ部品のよ
うな光部品回転割り出しを行うには図5に示されるよう
な割り出しユニット201または旋回装置等を用いるの
が一般的である。例えば、図5に示される割り出しユニ
ット201では、図示しない光部品をクランプする主軸
203を所定角度だけ回転させるものである。すなわ
ち、主軸203と一体的に回転する回転板205の目盛
りを読取りヘッド207が読み取って、図示しない制御
部に伝達することにより主軸203の回転割り出しを行
なうものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in order to index an optical component such as an optical fiber component, it is common to use an indexing unit 201 or a turning device as shown in FIG. For example, in the indexing unit 201 shown in FIG. 5, the main shaft 203 for clamping an optical component (not shown) is rotated by a predetermined angle. That is, the read head 207 reads the scale of the rotary plate 205 that rotates integrally with the main shaft 203 and transmits the read scale to a control unit (not shown), thereby performing rotation indexing of the main shaft 203.

【0003】このような割り出しユニット201や旋回
装置では、360度の広範囲で割り出しが可能である。
With such an indexing unit 201 and a turning device, indexing can be performed in a wide range of 360 degrees.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような割り出しユニット201や旋回装置は一般に高価
であり、装置としても大きなものである。従って、使用
目的により狭い範囲における高精度の割り出しが要求さ
れる場合や、装置のスペースが限られている場合等には
無駄が多いという問題がある。
However, the indexing unit 201 and the turning device as described above are generally expensive and large in size. Therefore, there is a problem that there is a lot of waste when high-precision indexing in a narrow range is required depending on the purpose of use, or when the space of the apparatus is limited.

【0005】例えば、±2.5度程度の微小範囲におい
て1/1000°という高精度が要求される場合等に、全周に
ついてこのような高精度を有する割り出しユニット20
1等を用いるのはコストの面からも問題がある。
For example, when a high accuracy of 1/1000 ° is required in a minute range of about ± 2.5 degrees, the indexing unit 20 having such high accuracy over the entire circumference is required.
The use of 1 or the like has a problem in terms of cost.

【0006】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、微小範囲において簡
単な装置により高精度の割り出しを行うことのできる光
部品の回転割り出し機構およびこれを用いた光部品の接
続装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to pay attention to the above-described conventional technology, and to provide a rotary indexing mechanism for an optical component capable of performing high-precision indexing with a simple device in a minute range, and a rotary indexing mechanism. An object of the present invention is to provide an optical component connection device using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1による発明の光部品の回転割り出し機構
は、光部品をクランプした状態で回転自在に設けられて
いる主軸と、この主軸から法線方向に一体的に設けられ
たアームと、前記主軸を回転すべく前記アームの先端部
を一方の側へ所定量だけ直線的に押す駆動手段と、前記
アームの先端部を他方の側へ常に付勢する付勢手段と、
備えてなることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a rotation indexing mechanism for an optical component according to the first aspect of the present invention comprises: a main shaft rotatably provided with the optical component clamped; An arm integrally provided in the normal direction from the main shaft, driving means for linearly pushing the distal end of the arm by one predetermined amount to one side to rotate the main shaft, and driving the distal end of the arm to the other end. Biasing means for constantly biasing the side;
It is characterized by comprising.

【0008】従って、駆動手段がアームの先端を所定量
だけ直線的に押すと、てこの原理により主軸を回転させ
る。このとき、アームの先端は付勢手段により反対側へ
常時押されているので、付勢手段から離れることはな
い。
Accordingly, when the driving means linearly pushes the tip of the arm by a predetermined amount, the main shaft is rotated by the principle of leverage. At this time, since the tip of the arm is constantly pushed to the opposite side by the urging means, it does not separate from the urging means.

【0009】請求項2による発明の光部品の回転割り出
し機構は、請求項1記載の駆動手段が、往復動自在に設
けられたリニアアクチュエータと、このリニアアクチュ
エータを往復動させるモータであることを特徴とするも
のである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotary indexing mechanism for an optical component, wherein the driving means according to the first aspect is a linear actuator provided reciprocally and a motor for reciprocating the linear actuator. It is assumed that.

【0010】従って、モータによるリニアアクチュエー
タの直線的な移動により前記アームを回動させて主軸を
回動させるものであり、リニアアクチュエータの移動量
により主軸の回転割り出しをする。
Therefore, the main shaft is rotated by rotating the arm by the linear movement of the linear actuator by the motor, and the rotation of the main shaft is determined by the moving amount of the linear actuator.

【0011】請求項3による発明の光部品の回転割り出
し機構は、請求項1記載の付勢手段が、アームの先端を
前記他方の側へ押圧する押圧ピンと、この押圧ピンを常
時付勢するスプリングと、を備えてなることを特徴とす
るものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotation indexing mechanism for an optical component, wherein the urging means according to the first aspect presses the distal end of the arm toward the other side, and a spring which constantly urges the pressing pin. And characterized in that:

【0012】従って、スプリングが常に押圧ピンをアー
ムに押し付けるので、アームは常に駆動手段に押し付け
られて離れることはない。
Therefore, since the spring always presses the pressing pin against the arm, the arm is always pressed against the driving means and does not separate.

【0013】請求項4による発明の光部品の接続装置
は、架台中央に設けられた光回路部品固定用の固定回路
ホルダと、この固定回路ホルダの一方の側に設けられる
と共に光部品を保持してX,Y,Z,C軸方向に移動・
位置決め自在の第一ステージと、前記固定回路ホルダの
他方の側に設けられると共に光部品を保持してX,Y,
Z,C軸方向に移動・位置決め自在の第二ステージと、
前記光部品と光回路部品とを接続する接続手段とを有
し、前記光部品をクランプした状態で各々前記第一ステ
ージおよび第二ステージにC軸回転自在に設けられてい
る主軸と、この主軸から法線方向に一体的に設けられた
アームと、前記主軸を回転すべく前記アームの先端部を
一方の側へ所定量だけ直線的に押す駆動手段と、前記ア
ームの先端部を他方の側へ常に付勢する付勢手段と、を
備えてなることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical component connecting apparatus, comprising: a fixed circuit holder provided at the center of a gantry for fixing an optical circuit component; and a fixed circuit holder provided on one side of the fixed circuit holder for holding the optical component. Move in X, Y, Z, C axis directions
A first stage which can be positioned freely, and which is provided on the other side of the fixed circuit holder and holds optical components, and
A second stage movable and positioned in the Z and C axis directions,
A connecting means for connecting the optical component and the optical circuit component, a main shaft rotatably provided on the first stage and the second stage in a state where the optical component is clamped, and the main shaft; An arm integrally provided in a direction normal to the arm, driving means for linearly pushing a tip of the arm by one predetermined amount to one side to rotate the main shaft, and a tip of the arm by the other side. And a biasing means for constantly biasing the spring.

【0014】従って、光部品を保持する第一ステージお
よび第二ステージをX,Y,Z,C軸方向へ移動・位置
決めして接続手段により光回路部品と接続するが、この
際に光部品をクランプしている主軸のC軸方向への回転
割り出しを、主軸の法線方向に一体的に設けられている
アームの先端を駆動手段で直線的に押すことにより行な
う。この時、付勢手段はアームが駆動手段から離脱しな
いように常に付勢している。
Accordingly, the first stage and the second stage holding the optical component are moved and positioned in the X, Y, Z, and C axis directions and connected to the optical circuit component by the connecting means. Rotation indexing of the clamped main shaft in the C-axis direction is performed by linearly pushing the tip of an arm integrally provided in the normal direction of the main shaft by a driving means. At this time, the urging means always urges the arm so as not to separate from the driving means.

【0015】請求項5による発明の光部品の接続装置
は、請求項4記載の駆動手段が、往復動自在に設けられ
たリニアアクチュエータと、このリニアアクチュエータ
を往復動させるモータと、を備えてなることを特徴とす
るものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an optical component connecting apparatus, wherein the driving means according to the fourth aspect includes a linear actuator provided reciprocally and a motor for reciprocating the linear actuator. It is characterized by the following.

【0016】従って、モータにより駆動されるリニアア
クチュエータがアームの先端を押して主軸の回転割り出
しを行なう。
Accordingly, the linear actuator driven by the motor pushes the tip of the arm to index the rotation of the main shaft.

【0017】また、請求項6による発明の光部品の接続
装置は、請求項4記載の付勢手段が、前記アームの先端
を前記他方の側へ押圧する押圧ピンと、この押圧ピンを
常時付勢するスプリングと、を備えてなることを特徴と
するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical component connecting device, the urging means according to the fourth aspect constantly presses the pressing pin for pressing the tip of the arm toward the other side. And a spring to be provided.

【0018】従って、スプリングにより付勢される押圧
ピンが、アームの先端を駆動手段側へ常時押す。
Therefore, the pressing pin urged by the spring always pushes the tip of the arm toward the driving means.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の例
を図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】図2および図3には,この発明に係る光部
品の軸合せ接続装置1の全体が示されている。図2にお
いて、中空構造の架台3の上には左側に調心用の第一ス
テージ5Fと右側に第二ステージ5Sを有し、その間に
固定回路ホルダ7が立設されている。固定回路ホルダ7
には光回路部品9が装着されている。
FIGS. 2 and 3 show the entirety of the optical component alignment connection device 1 according to the present invention. In FIG. 2, a first stage 5F for centering and a second stage 5S on the right side are provided on the left side of the gantry 3 having a hollow structure, and a fixed circuit holder 7 is erected therebetween. Fixed circuit holder 7
Is mounted with an optical circuit component 9.

【0021】ここで、第一ステージ5Fと第二ステージ
5Sは固定回路ホルダ7を挟んで互いに対向して設けら
れており、大部分の構成については共通しているので、
符号にF(第一ステージ)またはS(第二ステージ)を
付して区別することとして、共通する部分については第
一ステージ5Fについて説明することとする。
Here, the first stage 5F and the second stage 5S are provided to face each other with the fixed circuit holder 7 interposed therebetween, and most of the configurations are common.
As a reference, F (first stage) or S (second stage) is added to the reference numerals to distinguish them, and the common part will be described for the first stage 5F.

【0022】第一ステージ5Fにおいては、中空の支柱
11Fが架台3の上板13に吊り下げられた状態で内部
空間15に設けられており、前記支柱11Fの下端には
ベースプレート17Fが水平に設けられている。このベ
ースプレート17Fの下側にはY軸モータ19Fが回転
軸を上向きにして設けられており、この回転軸には前記
支柱11Fの内部で回転自在に設けられているY軸ボー
ルネジ21Fの下端部が連結されている。
In the first stage 5F, a hollow column 11F is provided in the internal space 15 in a state of being suspended from the upper plate 13 of the gantry 3, and a base plate 17F is horizontally provided at the lower end of the column 11F. Have been. A Y-axis motor 19F is provided below the base plate 17F with the rotation axis facing upward. The lower end of a Y-axis ball screw 21F rotatably provided inside the support 11F is provided on the rotation axis. Are linked.

【0023】また、前記ベースプレート17Fの上面に
は複数のバランスシリンダ23F,23Fが設けられて
おり、このバランスシリンダ23F,23Fの上側には
断面T字状のY軸ブロック25Fが設けられている。す
なわち、このY軸ブロック25Fは、厚い平板状のプレ
ート部27Fとこのプレート部27Fの中央部において
下方に伸びる棒状部分29Fからなり、この棒状部分2
9Fは前記支柱11の内部に上下動自在に挿嵌されてい
る。そして、その棒状部分29Fには前記Y軸ボールネ
ジ21Fが螺合するボールナット31Fが取付けられて
いる。
A plurality of balance cylinders 23F, 23F are provided on the upper surface of the base plate 17F, and a Y-axis block 25F having a T-shaped cross section is provided above the balance cylinders 23F, 23F. That is, the Y-axis block 25F includes a thick flat plate portion 27F and a bar portion 29F extending downward at the center of the plate portion 27F.
9F is inserted into the support 11 so as to be vertically movable. A ball nut 31F to which the Y-axis ball screw 21F is screwed is attached to the rod portion 29F.

【0024】従って、Y軸モータ19Fを駆動させると
Y軸ボールネジ21Fが回転して、Y軸ブロック25F
が上下動するが、このとき棒状部分29Fが支柱11内
部に沿って上下動することおよびバランスシリンダ23
F,23Fの働きによりY軸ブロック25Fはプレート
部27Fを常に水平を保った状態で上下動および位置決
めすることができる。
Therefore, when the Y-axis motor 19F is driven, the Y-axis ball screw 21F rotates, and the Y-axis block 25F
Moves up and down. At this time, the rod-shaped portion 29F moves up and down along the inside of the column 11 and the balance cylinder 23
By the functions of F and 23F, the Y-axis block 25F can move up and down and position while keeping the plate portion 27F always horizontal.

【0025】Y軸ブロック25Fの上面にはガイドレー
ル33FがZ軸方向に設けられており、このガイドレー
ル33Fに沿ってZ軸方向へ往復動自在のZ軸プレート
35Fが設けられている。このZ軸プレート35Fには
図示しないZ軸ボールナットが取付けられている。
A guide rail 33F is provided on the upper surface of the Y-axis block 25F in the Z-axis direction, and a Z-axis plate 35F reciprocally movable in the Z-axis direction is provided along the guide rail 33F. A Z-axis ball nut (not shown) is attached to the Z-axis plate 35F.

【0026】前記Y軸ブロック25Fの側端面には上向
きにブラケット37Fが取付けられており、このブラケ
ット37FにはZ軸モータ39Fが取付けられている。
Z軸モータ39Fの回転軸にはZ軸ボールネジ41Fが
設けられており、前述のZ軸ボールナットに螺合してい
る。
A bracket 37F is mounted upward on the side end surface of the Y-axis block 25F, and a Z-axis motor 39F is mounted on the bracket 37F.
A Z-axis ball screw 41F is provided on the rotation shaft of the Z-axis motor 39F, and is screwed to the Z-axis ball nut.

【0027】従って、Z軸モータ39Fを駆動させる
と、Z軸ボールネジ41Fが回転してZ軸プレート35
FをY軸ブロック25Fに対して相対的にZ軸方向に移
動位置決めすることができる。
Therefore, when the Z-axis motor 39F is driven, the Z-axis ball screw 41F rotates to rotate the Z-axis plate 35
F can be moved and positioned in the Z-axis direction relative to the Y-axis block 25F.

【0028】Z軸プレート35Fの上面にはX軸方向に
ガイドレール43Fが設けられており、このガイドレー
ル43Fに沿ってX軸方向へ往復動自在のX軸ブロック
45Fが設けられている。このX軸ブロック45Fには
図示しないX軸ボールナットが取付けられている。
A guide rail 43F is provided on the upper surface of the Z-axis plate 35F in the X-axis direction, and an X-axis block 45F reciprocally movable in the X-axis direction is provided along the guide rail 43F. An X-axis ball nut (not shown) is attached to the X-axis block 45F.

【0029】図3を参照するに、前記Z軸プレート35
Fの側端面から上向きにブラケット47Fが取付けられ
ており、このブラケット47FにはX軸モータ49Fが
取付けられている。X軸モータ49Fの回転軸にはX軸
ボールネジ51Fが設けられており、前述のX軸ボール
ナットに螺合している。
Referring to FIG. 3, the Z-axis plate 35
A bracket 47F is attached upward from the side end surface of F, and an X-axis motor 49F is attached to the bracket 47F. An X-axis ball screw 51F is provided on the rotation shaft of the X-axis motor 49F, and is screwed to the X-axis ball nut described above.

【0030】従って、X軸モータ49Fを駆動させる
と、X軸ボールネジ51Fが回転してX軸ブロック45
FをZ軸プレート35Fに対して相対的にX軸方向に移
動・位置決めすることができる。
Therefore, when the X-axis motor 49F is driven, the X-axis ball screw 51F rotates to rotate the X-axis block 45.
F can be moved and positioned in the X-axis direction relative to the Z-axis plate 35F.

【0031】再び図2に戻って、X軸ブロック45Fに
はX軸ブロック45FをZ軸方向に貫通する主軸53F
が取付けられており、この主軸53Fは後述する光部品
の回転割り出し機構55Fにより所定角度だけC軸回転
(Z軸回り)される。この主軸53Fの固定回路ホルダ
7側先端部には、境界面合せ機構57Fが取付けられて
いる。一方、主軸53Fの反対側端部にはロードセル5
9Fが取付けられている。
Returning to FIG. 2, the X-axis block 45F has a main shaft 53F passing through the X-axis block 45F in the Z-axis direction.
The main shaft 53F is rotated by a predetermined angle (around the Z axis) by a predetermined angle by an optical component rotation indexing mechanism 55F described later. A boundary surface matching mechanism 57F is attached to a tip of the main shaft 53F on the fixed circuit holder 7 side. On the other hand, a load cell 5 is provided at the opposite end of the main shaft 53F.
9F is attached.

【0032】前記ロードセル59F,59Fはアンプ6
1を介してパーソナルコンピュータ63に接続されてい
る。また、前記第一ステージ5Fの境界面合せ機構57
Fには入力側光ファイバ部品65が2〜3度の範囲で傾
動自在に装着され、その先端部にはLD光源67が接続
されている。
The load cells 59F, 59F are connected to an amplifier 6
1 is connected to a personal computer 63. Further, the boundary surface aligning mechanism 57 of the first stage 5F is used.
An input-side optical fiber component 65 is attached to F so as to be tiltable within a range of 2 to 3 degrees, and an LD light source 67 is connected to a distal end thereof.

【0033】一方、第二ステージ5Sの境界面合せ機構
57Sには出力側光ファイバ部品69が装着されてお
り、その先端部には光エネルギーを電圧に変換するO/
E変換器71が接続されている。さらに、第二ステージ
5Sの主軸53Sにはイメージファイバ73が取付けら
れており、前記O/E変換器71に接続されている。こ
のイメージファイバ73は光回路部品9の出力側の数に
応じて分岐されたものである。
On the other hand, an output side optical fiber component 69 is mounted on the boundary surface aligning mechanism 57S of the second stage 5S.
The E converter 71 is connected. Further, an image fiber 73 is attached to the main shaft 53S of the second stage 5S, and is connected to the O / E converter 71. The image fiber 73 is branched according to the number of output sides of the optical circuit component 9.

【0034】図3を参照するに、前記第一ステージ5F
と第二ステージ5Sの間の架台3の上面後ろ側部分(図
2中上側)には、W軸移動機構75が設けられている。
このW軸移動機構75はW軸方向へ延びる本体フレーム
77を有している。この本体フレーム77の図中左側に
はW軸モータ79が設けられており、このW軸モータ7
9の回転軸にはW軸ボールネジ81が取付けられてい
る。
Referring to FIG. 3, the first stage 5F
A W-axis moving mechanism 75 is provided at a rear portion (upper side in FIG. 2) of the upper surface of the gantry 3 between the first stage 5S and the second stage 5S.
The W-axis moving mechanism 75 has a main body frame 77 extending in the W-axis direction. A W-axis motor 79 is provided on the left side of the main body frame 77 in the drawing.
The W-axis ball screw 81 is attached to the rotation shaft 9.

【0035】W軸移動機構75の本体フレーム77に
は、前記W軸ボールネジ81に螺合する図示しないW軸
ボールナットを有するスライダ83がW軸方向へ往復動
自在に設けられている。
On the body frame 77 of the W-axis moving mechanism 75, a slider 83 having a W-axis ball nut (not shown) screwed to the W-axis ball screw 81 is provided so as to be reciprocally movable in the W-axis direction.

【0036】従って、W軸モータ79を駆動させると、
W軸ボールネジ81が回転してスライダ83を本体フレ
ーム77に沿ってW軸方向へ移動・位置決めすることが
できる。
Therefore, when the W-axis motor 79 is driven,
The W-axis ball screw 81 rotates to move and position the slider 83 along the main frame 77 in the W-axis direction.

【0037】前記スライダ83には左右のブラケット8
5L,85Rが設けられており、図中左側のブラケット
85Lにはロータリアクチュエータ87Lが設けられて
いる。このロータリアクチュエータ87Lにはアーム部
材89が上方へ回動自在に設けられており、前記アーム
部材89の先端にはUV接着剤を塗布するためのディス
ペンサノズル91が設けられている。
The slider 83 has left and right brackets 8.
5L and 85R are provided, and a rotary actuator 87L is provided on the bracket 85L on the left side in the figure. An arm member 89 is provided on the rotary actuator 87L so as to be rotatable upward. A dispenser nozzle 91 for applying a UV adhesive is provided at a tip of the arm member 89.

【0038】従って、UV接着剤を塗布する場合には下
ろし、必要でない場合にはロータリアクチュエータ87
Lを作動させて前記ディスペンサノズル91を上方へ退
避できるようになっている。ここでは、上方へ約60°
回動可能となっている。
Therefore, when applying the UV adhesive, it is lowered, and when not necessary, the rotary actuator 87 is applied.
By operating L, the dispenser nozzle 91 can be retracted upward. Here, about 60 ° upward
It is rotatable.

【0039】前記スライダ83に設けられている右側の
ブラケット85Rにはロータリアクチュエータ87Rが
設けられている。このロータリアクチュエータ87Rに
はアームブロック93が上方へ回動自在に設けられてい
る。このアームブロック93には、前記ディスペンサノ
ズル91によりUV接着剤を塗布する位置の割り出しを
確認するためのCCDカメラ95,95およびUV接着
剤を乾燥・固着させるために接続部に紫外線を照射する
UV照射ライトヘッド97,97が設けられている。こ
のUV照射ライトヘッド97,97は、光回路部品9の
前後の接続部を同時に照射するように間隔を調整できる
ようになっている。
The right bracket 85R provided on the slider 83 is provided with a rotary actuator 87R. An arm block 93 is provided on the rotary actuator 87R so as to be rotatable upward. The arm block 93 has CCD cameras 95, 95 for confirming the position of the UV adhesive to be applied by the dispenser nozzle 91, and a UV for irradiating the connecting portion with ultraviolet light for drying and fixing the UV adhesive. Irradiation light heads 97, 97 are provided. The intervals between the UV irradiation light heads 97 and 97 can be adjusted so as to simultaneously irradiate the front and rear connection portions of the optical circuit component 9.

【0040】従って、UV接着剤を塗布する場合および
UV接着剤を乾燥させる場合にはアームブロック93を
下ろし、必要でない場合にはロータリアクチュエータ8
7Rを作動させてアームブロック93を上昇させて、前
記CCDカメラ95,95およびUV照射ライトヘッド
97を退避できるようになっている。ここでは、上方へ
90°回動可能となっている。
Accordingly, when applying the UV adhesive and drying the UV adhesive, the arm block 93 is lowered, and when not necessary, the rotary actuator 8 is used.
By operating the 7R, the arm block 93 is raised, and the CCD cameras 95, 95 and the UV irradiation light head 97 can be retracted. Here, it can rotate upward by 90 °.

【0041】次に、図1に基づいて、前述の接続装置1
において使用される光部品の回転割り出し機構55Fの
説明をする。
Next, based on FIG.
A description will be given of the optical component rotation indexing mechanism 55F used in the above.

【0042】入力側光ファイバ部品65を保持する主軸
53FがX軸ブロック45Fに回転自在に設けられてい
る。この主軸53Fには、法線方向にアーム99Fが一
体的に取付けられている。
A main shaft 53F for holding the input-side optical fiber component 65 is rotatably provided on the X-axis block 45F. An arm 99F is integrally attached to the main shaft 53F in the normal direction.

【0043】アーム99Fの先端部(図1中上端部)を
挟むようにして、一方の側(図1中左側)には駆動モー
タ101Fにより直線的にX軸方向へ移動するリニアア
クチュエータ103Fが設けられ、他方の側(図1中右
側)にはスプリング105Fにより直線的にX軸左方向
へ付勢される押圧ピン107Fが設けられている。すな
わち、リニアアクチュエータ103Fはアーム99Fの
先端を図中右方向へ押して移動させるものであり、押圧
ピン107Fはアーム99Fの先端を図中左方向へ押す
ものである。
A linear actuator 103F which is linearly moved in the X-axis direction by a drive motor 101F is provided on one side (the left side in FIG. 1) so as to sandwich the distal end (upper end in FIG. 1) of the arm 99F. On the other side (the right side in FIG. 1), there is provided a pressing pin 107F which is urged linearly leftward in the X-axis by a spring 105F. That is, the linear actuator 103F pushes the tip of the arm 99F rightward in the figure to move it, and the pressing pin 107F pushes the tip of the arm 99F leftward in the figure.

【0044】この状態で、駆動モータ101Fを作動さ
せてリニアアクチュエータ103Fを図1において右方
向へ移動させることにより、アーム99Fは押圧ピン1
07Fとリニアアクチュエータ103Fに挟まれた状態
で図中左右方向へ移動・位置決めされるので、バックラ
ッシュを生じることなく正確に割り出しができるように
なっている。
In this state, the drive motor 101F is operated to move the linear actuator 103F rightward in FIG.
Since it is moved and positioned in the left-right direction in the drawing while being sandwiched between the linear actuator 103F and the linear actuator 103F, accurate indexing can be performed without causing backlash.

【0045】また、リニアアクチュエータ103Fの直
線的な移動を、リニアアクチュエータ103Fの先端の
押圧ピン108Fとアーム99Fの先端との滑りを許容
することにより主軸53Fの回転移動に変換しているの
で、光部品の回転割り出し機構55Fの構造は極めて簡
単なものとなっている。
Further, since the linear movement of the linear actuator 103F is converted into the rotational movement of the main shaft 53F by allowing the sliding between the pressing pin 108F at the tip of the linear actuator 103F and the tip of the arm 99F, light is converted. The structure of the component rotary indexing mechanism 55F is extremely simple.

【0046】次に、前述の軸合せ接続装置1を用いて図
4に示されるように、入力側光ファイバ部品65,光回
路部品9としての1×8分岐導波路,出力側光ファイバ
部品69の光軸合わせの動作について説明する。
Next, as shown in FIG. 4, the input side optical fiber component 65, the 1 × 8 branch waveguide as the optical circuit component 9, and the output side optical fiber component 69 using the above-described shaft alignment connecting device 1. The operation of optical axis alignment will be described.

【0047】まず、導波路等の光回路部品9を固定回路
ホルダ7にセットして、第二ステージ5S側に取付けら
れたイメージファイバ73をX,Y,Zの各軸移動によ
り光回路部品9の図中右側(出力側)近辺に移動させ
る。
First, the optical circuit component 9 such as a waveguide is set in the fixed circuit holder 7, and the image fiber 73 attached to the second stage 5S is moved by the X, Y, and Z axes to move the optical circuit component 9 To the right (output side) in the figure.

【0048】続いて、第一ステージ5Fの先端に、LD
光源67から光が送られてくる入力側光ファイバ部品6
5(1または2入力)を、X,Y,Zの各軸移動により
光回路部品9の左側に移動させる。
Subsequently, at the tip of the first stage 5F, an LD
Input side optical fiber component 6 from which light is sent from light source 67
5 (1 or 2 inputs) is moved to the left side of the optical circuit component 9 by X, Y and Z axis movement.

【0049】次に、Z軸移動により、入力側光ファイバ
部品65を光回路部品9に突き当て、主軸53Fの先端
に設けられている境界面合せ機構57Fにより入力側光
ファイバ部品65と光回路部品9との面合せを行った
後、Z軸移動により所定の隙間を開けて粗調心を行う。
面合せは、ロードセル59により押圧力を検出し、パー
ソナルコンーピュータ63によりZ軸を制御してこの押
圧力が所定値を保持するようにして行う。
Next, the input-side optical fiber component 65 is brought into contact with the optical circuit component 9 by the Z-axis movement, and the input-side optical fiber component 65 is connected to the optical circuit component by a boundary surface aligning mechanism 57F provided at the end of the main shaft 53F. After performing the surface matching with the component 9, a predetermined gap is opened by Z-axis movement to perform coarse alignment.
The matching is performed by detecting the pressing force by the load cell 59 and controlling the Z axis by the personal computer 63 so that the pressing force maintains a predetermined value.

【0050】ここで、粗調心の条件は、検索範囲200 μ
m四方,送りピッチは3〜5μm,隙間は100 μmを標
準とする。
Here, the condition of the coarse center is a search range of 200 μm.
The standard is m square, feed pitch is 3-5 μm, and gap is 100 μm.

【0051】粗調心は、LD光源67から入力側光ファ
イバ部品65に光を送り、この光が光回路部品9を通し
てイメージファイバ73に入射する光量を、光エネルギ
ーを電圧に変換するO/E変換器71を介してパーソナ
ルコンーピュータ63に入力し、所望のレベル光量にな
るまでX,Yの各軸を自動的に制御して行う。このと
き、入力側光ファイバ部品65と光回路部品9との接続
部は、光ファイバが1本であるため、回転割り出し機構
55Fは作動させる必要はない。
In the coarse alignment, light is transmitted from the LD light source 67 to the input-side optical fiber component 65, and the amount of light incident on the image fiber 73 through the optical circuit component 9 is converted to O / E for converting light energy into voltage. The data is input to the personal computer 63 via the converter 71, and the X and Y axes are automatically controlled until a desired level of light intensity is obtained. At this time, since the connection portion between the input side optical fiber component 65 and the optical circuit component 9 has only one optical fiber, it is not necessary to operate the rotation indexing mechanism 55F.

【0052】以上の手順で第一ステージ5F側の粗調心
が完了すると、第二ステージ5S側の先端に、O/E変
換器71につながった出力側光ファイバ部品69と、イ
メージファイバ73をY軸モータ19Sを作動させてY
軸移動により入換える。
When the coarse alignment on the first stage 5F side is completed in the above procedure, the output side optical fiber component 69 connected to the O / E converter 71 and the image fiber 73 are connected to the tip of the second stage 5S side. Operating the Y-axis motor 19S
Exchange by axis movement.

【0053】光回路部品9と入力側光ファイバ部品65
の面合せと同様にして、出力側光ファイバ部品69と光
回路部品9の面合せを行い、その後所定の隙間を開けて
粗調心を行う。このとき、光回路部品9と出力側光ファ
イバ部品69との接続部には、8本の光ファイバがある
が、まず、一方の端部の光ファイバにつき、上記入力側
と同様に調心を行った後、回転割り出し機構55Sによ
る主軸53Sの微小回転を加えて、両端の光ファイバか
ら所望のレヘルの光量が得られるまで、各軸を制御して
行う。
The optical circuit component 9 and the input side optical fiber component 65
The output side optical fiber component 69 and the optical circuit component 9 are aligned in the same manner as described above, and thereafter a predetermined gap is opened to perform coarse alignment. At this time, there are eight optical fibers at the connection between the optical circuit component 9 and the output-side optical fiber component 69. First, the optical fiber at one end is aligned similarly to the input side. After that, a minute rotation of the main shaft 53S is applied by the rotation indexing mechanism 55S, and each axis is controlled until a desired amount of Reher light is obtained from the optical fibers at both ends.

【0054】粗調心が完了すると、さらに精度を高める
ために、微調心を行う。この微調心の条件は、検索範囲
30〜40μm四方,送りピッチは0.1 μm,隙間は10μm
を標準とする。
When the coarse alignment is completed, fine alignment is performed to further increase the accuracy. The condition of this fine adjustment is the search range
30 ~ 40μm square, feed pitch 0.1μm, gap 10μm
Is the standard.

【0055】第一ステージ5Fおよび第二ステージ5S
について微調心が完了すると、続いて接続を行う。
First stage 5F and second stage 5S
When the fine centering is completed, connection is made.

【0056】以下に、接続の手順について説明する。The connection procedure will be described below.

【0057】まず、W軸移動機構75を制御してディス
ペンサノズル91を入力側光ファイバ部品65と光回路
部品9との隙間、または光回路部品9と出力側光ファイ
バ部品69との隙間に合わせて、ディスペンサノズル9
1の中に入ったUV接着剤を前記隙間に落とす。このと
き、CCDカメラ95,95により映し出された画像を
見て確認することができる。
First, the W-axis moving mechanism 75 is controlled so that the dispenser nozzle 91 is aligned with the gap between the input optical fiber component 65 and the optical circuit component 9 or the gap between the optical circuit component 9 and the output optical fiber component 69. And dispenser nozzle 9
The UV adhesive contained in 1 is dropped into the gap. At this time, the user can see and confirm the images projected by the CCD cameras 95, 95.

【0058】接着剤を塗布した後、W軸移動機構75を
制御してスライダ83に搭載されているUV照射ライト
ヘッド97,97を接続面に位置決めした後、紫外線を
照射して接着剤を乾燥させて固着させる。
After applying the adhesive, the W-axis moving mechanism 75 is controlled to position the UV irradiation light heads 97 and 97 mounted on the slider 83 on the connection surface, and then the adhesive is dried by irradiating ultraviolet rays. And fix it.

【0059】以上のようにして接続を行うが、光回路部
品9を変えた場合には長さおよび幅が変化するので、こ
れに合わせてW軸上でCCDカメラ95のストロークと
UV照射ライトヘッド97,97の間隔およびストロー
クを適宜変える。
The connection is performed as described above. However, when the optical circuit component 9 is changed, the length and the width change. Accordingly, the stroke of the CCD camera 95 on the W axis and the UV irradiation light head are adjusted accordingly. 97, 97 intervals and strokes are appropriately changed.

【0060】以上の結果から、高精度の割り出しを簡易
な機構により行うことができ、コストの面でもスペース
的にも改善される。
From the above results, high-precision indexing can be performed by a simple mechanism, and cost and space can be improved.

【0061】また、光部品の回転割り出し機構55F,
55Sにおけるアーム99F(99S)の長さを変化さ
せることにより、得られる割り出し精度を容易に調整す
ることができる。
The optical component rotation indexing mechanism 55F,
By changing the length of the arm 99F (99S) in the 55S, the obtained indexing accuracy can be easily adjusted.

【0062】なお、この発明は前述の実施の形態に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実
施の形態では光部品の回転割り出し機構55F,55S
における駆動手段としてリニアアクチュエータ103F
(103S)を用いたが、その駆動源は限定されず例え
ばサーボモータやステッピングモータ等が使用できる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be embodied in other modes by making appropriate changes. That is, in the above-described embodiment, the optical component rotation indexing mechanisms 55F and 55S
Actuator 103F as a driving means in the
Although (103S) was used, the drive source is not limited, and for example, a servomotor or a stepping motor can be used.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よる光部品の回転割り出し機構では、駆動手段の直線的
な動きをてこの原理により光部品を保持した主軸の回転
移動に変換するので、わずかな回転を正確に割り出すこ
とができ、高精度の割り出しが可能になる。また、この
ときアームの先端は付勢手段により駆動手段側へ常時押
されているので、バックラッシュを生じることがなく、
確実に回転割り出しできる。
As described above, in the optical component rotation indexing mechanism according to the first aspect of the present invention, the linear movement of the driving means is converted into the rotational movement of the main shaft holding the optical component by this principle. , A slight rotation can be accurately determined, and a high-precision index can be determined. Also, at this time, since the tip of the arm is constantly pushed toward the driving means by the biasing means, no backlash occurs,
The rotation index can be reliably determined.

【0064】請求項2による光部品の回転割り出し機構
では、モータによるリニアアクチュエータの直線的な移
動によりアームを回動させて主軸の回転割り出しをする
ので、割り出し機構の構造が大幅に簡素化できる。ま
た、これに伴い割り出し機構の小型化を図ることができ
る。
In the optical component rotation indexing mechanism according to the second aspect, since the rotation of the main shaft is performed by rotating the arm by linear movement of the linear actuator by the motor, the structure of the indexing mechanism can be greatly simplified. In addition, the size of the indexing mechanism can be reduced accordingly.

【0065】請求項3による発明の光部品の回転割り出
し機構では、スプリングが常に押圧ピンをアームに押し
付けているので、主軸の回転割り出し時にバックラッシ
ュを生じることがなく確実な割り出しを行うことができ
る。
In the optical component rotation indexing mechanism according to the third aspect of the present invention, since the spring always presses the pressing pin against the arm, a reliable indexing can be performed without causing backlash during the rotation indexing of the main shaft. .

【0066】請求項4による光部品の接続装置では、光
部品を保持する第一ステージおよび第二ステージを各々
X,Y,Z,C軸方向へ移動・位置決めして光回路部品
と接続するが、この際に光部品をクランプしている主軸
のC軸方向への回転割り出しを、主軸の法線方向に一体
的に設けられているアームの先端を駆動手段で直線的に
押すことにより行なう。このため、狭い範囲だが高精度
の割り出しを簡易な機構により行うことができる。ま
た、割り出し機構が小型で簡易なものなので、接続装置
におけるスペース的にも改善される。また、高精度の割
り出しが可能になるので、接続面の面合せが正確に行わ
れて接続損失の低い接続が可能になる。この時、付勢手
段はアームが駆動手段から離脱しないように常に付勢し
ているので、バックラッシュが発生しない。
In the optical component connecting apparatus according to the fourth aspect, the first stage and the second stage holding the optical component are moved and positioned in the X, Y, Z, and C axis directions, respectively, and connected to the optical circuit component. At this time, the rotation index in the C-axis direction of the main shaft clamping the optical component is performed by linearly pushing the tip of an arm integrally provided in the normal direction of the main shaft by the driving means. Therefore, high-precision indexing in a narrow range can be performed by a simple mechanism. Further, since the indexing mechanism is small and simple, the space in the connecting device is also improved. In addition, since high-precision indexing is possible, the connection surfaces are accurately aligned, and connection with low connection loss is possible. At this time, since the urging means always urges the arm so as not to separate from the driving means, no backlash occurs.

【0067】請求項5による光部品の接続装置では、モ
ータにより駆動されるリニアアクチュエータがアームの
先端を押して主軸の回転割り出しを行なうので、高精度
の割り出しが可能になり、接続面の面合せが正確に行わ
れて接続損失の低い接続が可能になる。
In the optical component connecting apparatus according to the fifth aspect, since the linear actuator driven by the motor presses the tip of the arm to perform rotation indexing of the main shaft, it is possible to perform indexing with high accuracy, and the surface of the connecting surface can be aligned. The connection is performed accurately and connection loss is low.

【0068】また、請求項6による光部品の接続装置で
は、スプリングにより付勢される押圧ピンが、アームの
先端を駆動手段側へ常時押しており、バックラッシュの
発生を抑えて高精度の割り出しが可能になるので、接続
面の面合せが正確に行われて接続損失の低い接続が可能
になる。
Further, in the optical component connecting device according to the sixth aspect, the pressing pin urged by the spring always pushes the tip of the arm toward the driving means, so that the occurrence of backlash is suppressed and high-precision indexing is performed. As a result, the connection surfaces are accurately aligned and connection with low connection loss is possible.

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

【図1】この発明に係る光部品の回転割り出し機構を示
す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a rotation indexing mechanism for an optical component according to the present invention.

【図2】この発明に係る光部品の回転割り出し機構を用
いた光部品の接続装置の全体を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the entire optical component connection device using the optical component rotation indexing mechanism according to the present invention.

【図3】図2中III 方向から見た平面図である。FIG. 3 is a plan view seen from a direction III in FIG. 2;

【図4】光ファイバ部品と光回路部品の接続を示す斜視
図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a connection between an optical fiber component and an optical circuit component.

【図5】従来の割り出しユニットを示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a conventional indexing unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 接続装置 3 架台 5F 第一ステージ 5S 第二ステージ 7 固定回路ホルダ 9 光回路部品 53F,53S 主軸 55F,55S 光ファイバ部品の回転割り出し機構 65,69 光ファイバ部品 91 ディスペンサノズル(接続手段) 99 アーム 101F 駆動モータ(駆動手段) 103F リニアアクチュエータ 105F スプリング(付勢手段) 108F 押圧ピン REFERENCE SIGNS LIST 1 connection device 3 gantry 5F first stage 5S second stage 7 fixed circuit holder 9 optical circuit component 53F, 53S spindle 55F, 55S optical fiber component rotation indexing mechanism 65, 69 optical fiber component 91 dispenser nozzle (connection means) 99 arm 101F Drive motor (drive means) 103F Linear actuator 105F Spring (biasing means) 108F Press pin

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 茂 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株 式会社 沼津事業所内 (72)発明者 川津 和司 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株 式会社 沼津事業所内 (72)発明者 塙 文明 東京都新宿区西新宿3丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−203833(JP,A) 特開 昭63−44609(JP,A) 実開 平5−21215(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/24 G02B 6/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shigeru Fujiwara 2068-3 Ooka, Numazu-shi, Shizuoka Toshiba Machinery Co., Ltd. Numazu Office (72) Inventor Kazushi Kawazu 2068-3 Ooka, Numazu-shi, Shizuoka Toshiba Machinery Co., Ltd. Numazu Office (72) Inventor Fumiaki Hanawa 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) References JP-A-5-203833 (JP, A) JP-A-63 −44609 (JP, A) Japanese Utility Model 5-21215 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 6/24 G02B 6/30

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光部品をクランプした状態で回転自在に
設けられている主軸と、この主軸から法線方向に一体的
に設けられたアームと、前記主軸を回転すべく前記アー
ムの先端部を一方の側へ所定量だけ直線的に押す駆動手
段と、前記アームの先端部を他方の側へ常に付勢する付
勢手段と、を備えてなることを特徴とする光部品の回転
割り出し機構。
1. A main shaft rotatably provided in a state where an optical component is clamped, an arm integrally provided in a normal direction from the main shaft, and a tip end of the arm for rotating the main shaft. A rotation indexing mechanism for an optical component, comprising: driving means for linearly pushing one side by a predetermined amount; and urging means for constantly urging the distal end of the arm toward the other side.
【請求項2】 前記駆動手段が、往復動自在に設けられ
たリニアアクチュエータと、このリニアアクチュエータ
を往復動させるモータと、を備えてなることを特徴とす
る請求項1記載の光部品の回転割り出し機構。
2. The optical indexing device according to claim 1, wherein said driving means includes a linear actuator provided reciprocally and a motor for reciprocating the linear actuator. mechanism.
【請求項3】 前記付勢手段が、前記アームの先端を前
記他方の側へ押圧する押圧ピンと、この押圧ピンを常時
付勢するスプリングと、を備えてなることを特徴とする
請求項1記載の光部品の回転割り出し機構。
3. The device according to claim 1, wherein the urging means includes a pressing pin for pressing the tip of the arm toward the other side, and a spring for constantly pressing the pressing pin. Optical component rotation indexing mechanism.
【請求項4】 架台中央に設けられた光回路部品固定用
の固定回路ホルダと、この固定回路ホルダの一方の側に
設けられると共に光部品を保持してX,Y,Z,C軸方
向に移動・位置決め自在の第一ステージと、前記固定回
路ホルダの他方の側に設けられると共に光部品を保持し
てX,Y,Z,C軸方向に移動・位置決め自在の第二ス
テージと、前記光部品と光回路部品とを接続する接続手
段とを有し、前記光部品をクランプした状態で各々前記
第一ステージおよび第二ステージにC軸回転自在に設け
られている主軸と、この主軸から法線方向に一体的に設
けられたアームと、前記主軸を回転すべく前記アームの
先端部を一方の側へ所定量だけ直線的に押す駆動手段
と、前記アームの先端部を他方の側へ常に付勢する付勢
手段と、を備えてなることを特徴とする光部品の回転割
り出し機構を用いた光部品の接続装置。
4. A fixed circuit holder for fixing an optical circuit component provided at the center of the gantry, and provided on one side of the fixed circuit holder and holding the optical component in the X, Y, Z, and C axis directions. A first stage movable and positionable, a second stage provided on the other side of the fixed circuit holder and capable of moving and positioning in the X, Y, Z and C axis directions while holding an optical component; Connecting means for connecting a component and an optical circuit component, a main shaft rotatably provided on each of the first stage and the second stage in a state where the optical component is clamped, An arm integrally provided in a linear direction, driving means for linearly pushing a distal end of the arm by one predetermined amount toward one side in order to rotate the main shaft, and always driving the distal end of the arm toward the other side. Biasing means for biasing An optical component connection device using an optical component rotation indexing mechanism.
【請求項5】 前記駆動手段が、往復動自在に設けられ
たリニアアクチュエータと、このリニアアクチュエータ
を往復動させるモータと、を備えてなることを特徴とす
る請求項4記載の光部品の接続装置。
5. The optical component connection device according to claim 4, wherein said driving means comprises a linear actuator provided reciprocally and a motor for reciprocating the linear actuator. .
【請求項6】 前記付勢手段が、前記アームの先端を前
記他方の側へ押圧する押圧ピンと、この押圧ピンを常時
付勢するスプリングと、を備えてなることを特徴とする
請求項4記載の光部品の接続装置。
6. The apparatus according to claim 4, wherein said urging means includes a pressing pin for pressing the tip of said arm toward said other side, and a spring for constantly pressing said pressing pin. Optical component connection device.
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