JP4659629B2

JP4659629B2 - 光学部品製造装置及び方法、光学部品におけるレンズ組立装置

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Publication number: JP4659629B2
Application number: JP2006025652A
Authority: JP
Inventors: 雅彦佐藤; 満次松本; 叔称日野; 幸彦大芦; 英明並木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2026-02-02
Also published as: US20070175563A1; JP2007206411A; US8141607B2

Description

本発明は、光学部品製造装置及び方法、光学部品におけるレンズ組立装置に係り、更に詳細には、微小なレンズ及び光ファイバを有する光学部品におけるレンズを組み立てる際に好適な光学部品製造装置及び方法、光学部品におけるレンズ組立装置に関する。

光通信機器に使用されるレンズ及び光ファイバを有する光学部品は、各構成要素を高精度で組み立てる事が要求される。特に、微小なレンズ及び光ファイバを有する光学部品は、極めて高い組み立て精度が要求される。

従来、例えば直径が８０μｍ程度の光ファイバと、この光ファイバに光軸を合わせて組み立てられた直径が１．５ｍｍ程度の微小なレンズを有する光学部品におけるレンズの組み立ては、手作業によって行うのが一般的であった。
特開平１１−２９５５６１号公報特開２００１−２４２３３９号公報

しかしながら、従来のように、手作業によって、微小なレンズ及び光ファイバを有する光学部品のレンズを組み立てる場合は、作業効率が非常に低いという問題があった。

特に、光学部品が、複数の微少なレンズ及び光ファイバを狭い間隔で並列的に配置したものである場合には、組立作業効率が更に低下する。

このような問題は、レンズ及び光ファイバを組み立てる場合に限らず、第一の光学部材と第二の光学部材を組み立てて光学部品を製造する場合にも同様に発生する。

本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、微小なレンズなどの第一の光学部材及び光ファイバ等の第二の光学部材を有する光学部品のレンズの組立を自動化することができ、これにより、組立作業効率を大幅に向上できる光学部品製造装置及び方法、光学部品のレンズ組立装置の提供を課題とする。

本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
（１）本発明の光学部品の製造装置は、
第一の光学部材と第二の光学部材とを合わせて光学部品を製造する製造装置において、
前記第一の光学部材を固定する固定部と、
前記第二の光学部材を把持する把持部と、
前記第一の光学部材或いは前記第二の光学部材の少なくとも一方に塗布される接着剤を供給する接着剤供給部と、
前記接着剤の塗布後に、前記第二の光学部材を前記第一の光学部材に向けて移動させるよう前記把持部を駆動する駆動手段と、
前記第一の光学部材と前記第二の光学部材とを組み合わせたときに、前記第一の光学部材と前記第二の光学部材との光軸状態を検出する検出部と、を備えることを特徴とする

（２）また、本発明の光学部品製造方法は、
第一の光学部材と第二の光学部材とから光学部品を製造する光学部品製造方法において、
前記第一の光学部材を第一の把持部により把持する工程と、
前記第二の光学部材を、駆動可能な第二の把持部により把持する工程と、
前記第二の把持部を駆動して、前記第二の光学部材を接着剤供給部に移動させ、前記第二の光学部材に接着剤を塗布する工程と、
前記第二の把持部を駆動して、接着剤が塗布された前記第二の光学部材を、前記第一の光学部材の位置に移動させる工程と、
前記第一の光学部材上に前記第二の光学部材を載置する工程と、
前記第一の光学部材と前記第二の光学部材との光軸の状態を検出する工程と、
前記光軸の検出結果に応じて、前記第一の光学部材と前記第二光学部材との光軸を合わせる工程と、
前記光軸が合わせられた前記第二の光学部材に塗布された接着剤を硬化させる工程と、
前記第二の光学部材を開放して、前記第二の把持部を退避させる工程と、を備えたことを特徴とする。

（３）また、本発明の光学部品におけるレンズ組立装置は、
少なくとも一つの光ファイバと、前記光ファイバを固定するファイバブロックと、前記光ファイバと光軸を合わせて前記ファイバブロックに固定される円筒状のレンズとを有する光学部品の前記レンズを組み立てる光学部品におけるレンズ組立装置であって、
前記光ファイバが設けられた前記ファイバブロックを固定するファイバブロック固定手段と、
レンズ供給位置に供給された前記レンズの外周側面を把持するレンズ把持手段と、
前記レンズの一端面に接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、
前記レンズの前記接着剤が塗布された前記一端面を、前記ファイバブロックの所定の位置に載置するレンズ移動手段と、
前記光ファイバ及び前記レンズにおける光軸の整合状態を検出する光軸整合状態検出手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明では、少なくとも一つの光ファイバが固定されたファイバブロックに、円筒状のレンズを結合させる作業を自動的に行うことができる。特に、人手で扱うことが困難な微少なレンズと光ファイバとを有する光学部品におけるレンズの組立作業の作業効率を、手作業で行う場合に比べて大幅に向上できる。

（４）前記レンズ把持手段は、前記レンズの外周側面における一部分を支持するＶ溝と、前記レンズの前記外周側面を前記Ｖ溝側に押圧する押圧手段と、を有していることが好ましい。

この場合は、円筒状のレンズにおける外周側面を把持するので、レンズを把持する際にレンズの入光面及び出光面に傷が付くのを防止できる。

（５）前記押圧手段としては、前記レンズの前記外周側面における前記Ｖ溝によって支持されている部分の反対側に巻回され、前記Ｖ溝側に引張されるワイヤを例示できる。この場合は、押圧手段の構成を簡略化できる。

（６）前記接着剤は、光硬化性であることが好ましい。この場合は、接着剤の硬化時期を調整できるので、接着剤の硬化時期に制限されずに、各部の作動タイミングを任意に設定できる。

（７）前記光軸整合状態検出手段は、前記光ファイバ及び前記レンズを通過した光の光軸位置を測定する光軸位置測定器と、前記光ファイバ及び前記レンズを通過した光の出力を測定する光パワーメータとを例示できる。

この場合は、レンズと光ファイバの光軸の整合状態を、光軸位置測定器と光パワーメータによって行うので、より正確に光軸の整合状態を検出できる。

（８）前記光ファイバ及び前記レンズを通過した光を反射した反射光を、前記レンズに再度入射させる反射ミラーを更に備え、
前記パワーメータは、前記反射光が前記レンズ及び前記光ファイバを通過した後の光の出力を測定するようにできる。

（９）前記レンズ把持手段による前記レンズの把持状態を検出するレンズ把持状態検出手段を有することが好ましい。

（１０）前記光学部品としては、複数の前記光ファイバ及び前記レンズが並列的に配置されているものを例示できる。このような光学部品のレンズを、本発明の光学部品におけるレンズ組立装置によってレンズを組立できる。

光学部品の小型化により、レンズの間隔が非常に狭いので、手作業でレンズを組み立てる場合は、組立作業効率が低下するだけでなく、レンズの組立自体が困難である。本発明の光学部品におけるレンズ組立装置によれば、このような微少な光学部品におけるレンズの組立を確実に行うことができる。

以上説明したように、本発明によれば、微少なレンズなどの第一の光学部材及び光ファイバなどの第二の光学部材を有する光学部品における第二の光学部材（レンズ）を自動的に組み立てることができるので、組立作業効率を大幅に向上できる。

以下、本発明に係る光学部品製造装置及び方法、光学部品におけるレンズ組立装置について、図面を参照して詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明に係る光学部品製造装置及び方法を適用した光学部品におけるレンズ組立装置１を示す。この光学部品におけるレンズ組立装置１は、図３に示すように、ファイバブロック１３に並列に挿入された第二の光学部材である光ファイバ１１、及び第一の光学部材である円筒状のレンズ１２を有する光学部品１０におけるレンズ１２を組み立てる際に用いられる。

本実施形態では、上記光ファイバ１１の直径が８０μｍ程度、レンズ１２の直径が１．５ｍｍ程度、レンズ１２同士の隙間が、０．４ｍｍ程度である。本発明の光学部品における組立装置１は、このように人手で扱うことが困難な微少なレンズ１２を非常に狭い間隔で組み立てることができる。

上記ファイバブロック１３は、セラミック製の第１ブロック１４と、透明ガラス製の第二ブロック１５とを有している。これらの第１ブロック１４及び第二ブロック１５は、直方体状に形成されている。

上記第１ブロック１４には、図４に示すように、複数の貫通孔１４ａが設けられている。これらの貫通孔１４ａは、所定の間隔で互いに平行に設けられている。これらの貫通孔１４ａに、上記光ファイバ１１が挿入されて固定されている。

上記第二ブロック１５には、孔が設けられていない。光ファイバ１１は、第二ブロック
１５に突き当たるまで、第１ブロック１４の貫通孔１４ａ内に挿入されている。

光ファイバ１１から出た光は、第二ブロック１５を通過してレンズ１２に入光する。本実施形態では、第二ブロック１５の光屈折率が、光ファイバ１１の光屈折率と略同一である。

上記レンズ１２は、その光軸が第１ブロック１４に固定されている光ファイバ１１の光軸と合わせられている。また、レンズ１２は、第二ブロック１５の表面１５ａにＵＶ（紫外線）硬化性の接着剤７１で固定されている。

本実施形態では、レンズ１２として円筒状のコリメータレンズが用いられている。光ファイバ１１から出た光は、第二ブロック１５で拡散され、コリメータレンズ１２で平行光に変換される。

次に、図１及び図２を参照して、上記光学部品におけるレンズ組立装置１について説明する。この光学部品におけるレンズ組立装置１は、上記光学部品１０のファイバブロック１３にレンズ１２を組み立てる際に使用される。

ファイバブロック１３は、予め全ての光ファイバ１１が固定された状態で、光学部品におけるレンズ組立装置１に供給される。

上記光学部品におけるレンズ組立装置１は、図１に示すように、上記複数の光ファイバ１１が固定されたファイバブロック１３を固定するファイバブロック固定手段（固定部）２０と、レンズ供給位置に供給されたレンズ１２の外周側面１２ａ（図５参照）を把持するレンズ把持手段（把持部）２１とを備えている。

また、この光学部品におけるレンズ組立装置１は、上記レンズ１２の一端面である接着剤塗布面１２ｂに接着剤７１を塗布する接着剤塗布手段（接着剤供給部）２２と、上記レンズ１２の接着剤塗布面１２ｂをファイバブロック１３の所定の位置に載置するレンズ移動手段（駆動手段）２３と、上記レンズ１２の光軸と上記光ファイバ１１の光軸との整合状態を検出する光軸整合状態検出手段（検出部）２４とを備えている。

また、この光学部品におけるレンズ組立装置１は、レンズ供給位置にレンズ１２を供給するレンズ供給台４９と、レンズ把持手段２１によるレンズの把持状態を検出するレンズ把持状態検出手段３１とを備えている。

更に、この光学部品におけるレンズ組立装置１は、図２に示すように、レンズ１２に塗布された接着剤７１を硬化させるため、接着剤７１にＵＶ光を照射する２台の第１及び第二ＵＶ光照射ユニット５０，５１を備えている。

なお、図１及び図２中の符号５３は後述の光軸位置測定器、５８はビームスプリッタ、５９は反射ミラー、６０は集光レンズである。また、図１には、図面が煩雑になるのを避けるため、第１及び第二ＵＶ光照射ユニット５０，５１を図示しない。

次に、上記光学部品における組立装置１の各構成要素について説明する。上記ファイバブロック固定手段２０は、ネジを用いた締結治具などによってファイバブロック１３を着脱自在に固定するように構成されている。この際、ファイバブロック１３は、レンズ１２を固定すべき第二ブロックの表面１５ａ（図４参照）を上側、且つ水平にして固定される。

上記レンズ把持手段２１は、図６に示すように、レンズ１２を把持するレンズ把持部３０と、このレンズ把持部３０によってレンズ１２が把持されたことを検出するレンズ把持状態検出手段３１とを有している。

なお、図６中の符号３２は各部を保持するベース部材、３３はベース部材３２に固定された直動シリンダ、３４は後述のワイヤ３６（図７参照）を支持するワイヤ支持具である。このワイヤ支持具３４は、直動シリンダ３３のロッド３３ａに固定されている。そして、ロッド３３ａの出入によって、ワイヤ支持具３４がスライドする。これにより、ワイヤ３６が出し入れされる。

上記レンズ把持部３０は、図７に示すように、上記レンズ１２の外周側面１２ａにおける一部分を支持するＶ溝３５と、上記レンズ１２の外周側面１２ａをＶ溝３５側に押圧する押圧手段としてのワイヤ３６とを有している。

また、上記レンズ把持部３０は、板状のレバー３７の先端に設けられている。このレバー３７の両面３７ａ，３７ｂには、歪ゲージ３８が設けられている。

これらの歪ゲージ３８，３８は、後述のように、レンズ１２をファイバブロック１３上に載置する際にレンズ１２のファイバブロック１３への押し付け力を感知することができる。これにより、レンズ１２に塗布された接着剤の膜厚を管理することが可能になる。

上記ワイヤ３６は、その両端が上記ワイヤ支持具３４に固定されている。また、ワイヤ３６の中間の円弧部３６ａは、Ｖ溝３５の外側に突出している。

上記のように、ワイヤ支持具３４がレバー３７に対して相対的にスライドする。これにより、ワイヤ３６の円弧部３６ａが、上記Ｖ溝３５に対して相対的に出し入れされる。

このレンズ把持手段２１によってレンズ１２を把持する場合は、図７に示すように、レンズ１２を鉛直方向に立てた状態で、レンズ把持部３０のワイヤ３６をレンズ１２の上方に配置する。

次に、レンズ把持手段２１を降下させ、ワイヤ３６をレンズ１２における外周側面１２ａの外側に配置する。次に、ワイヤ支持具３４を、直動シリンダ３３によってレンズ把持部３０の反対側にスライドさせる。これにより、ワイヤ支持具３４に固定されているワイヤ３６全体が、ワイヤ支持具３４と同方向に移動する。

そうすると、図８に示すように、ワイヤ３６の円弧部３６ａがＶ溝３５側に移動する。そして、このワイヤ３６の円弧部３６ａが、レンズ１２の外周側面１２ａに巻回される。更にワイヤ３６が移動すると、図９に示すように、レンズ１２の外周側面１２ａが円弧部３６ａによってＶ溝３５側に押圧される。これにより、レンズ１２がレンズ把持部３０によって確実に把持される。

しかも、レンズ１２を把持する際に、レンズ把持部３０の各部が、レンズ１２の光学面である両端面１２ｂ，１２ｂに接触しないので、レンズ１２の両端面１２ｂ，１２ｃに傷が付くのを防止できる。

なお、本実施形態では、レンズ１２に接触する部分、すなわち、レンズ把持部３０におけるＶ溝３５の内面、及びワイヤ３６に比較的柔らかい材質のコーティングが施されている。これにより、レンズ１２に与えるダメージを更に軽減できる。また、ワイヤ３６は、レバー３７のガイド孔３７ｃ内に挿入されている。

上記レンズ把持状態検出手段３１は、次に説明するように、ワイヤ支持具３４のスライド量を検出することによって、レンズ把持部３０にレンズ１２が把持されているか否かを検出する。

すなわち、上記レンズ把持状態検出手段３１は、図１０（ａ）に示すように、ワイヤ支持具３４に固定された検出ロッド４０と、この検出ロッド４０の検出部４０ａを検出するフォトセンサ４１とを有している。

フォトセンサ４１は、図１０（ｂ）に示すように、発光部４１ａと受光部４１ｂとを有している。これらの発光部４１ａと受光部４１ｂは、適宜な間隔をあけて配置されている。上記検出ロッド４０の検出部４０ａは、上記フォトセンサ４１の発光部４１ａと受光部４１ｂの間に出入り自在に配置されている。

レンズ把持部３０によってレンズ１２が把持されたときには、ワイヤ３６がレンズ１２の外周側面１２ａに係止される。従って、ワイヤ支持具３４のレンズ把持部３０と反対方向へのスライド量が小さい。

このときには、検出ロッド４０の検出部４０ａが、フォトセンサ４１の発光部４１ａと受光部４１ｂとの間に挿入されない。従って、発光部４１ａの発光が、受光部４１ｂによって検出される。この場合は、レンズ１２がレンズ把持部３０に把持されているものと判断される。

また、レンズ把持部３０にレンズ１２が把持されていないときには、ワイヤ支持具３４のレンズ把持部３０と反対方向へのスライド量が大きくなる。

そして、検出ロッド４０の検出部４０ａが、発光部４１ａと受光部４１ｂとの間に挿入される。従って、発光部４１ａの発光が受光部４１ｂによって検出されない。この場合は、レンズ１２が把持部３０に把持されていないと判断される。

図１のレンズ移動手段２３は、Ｘステージ４５，Ｙステージ４６，及びＺステージ４７を有している。このうち、Ｚステージ４７のスライダー４７ａに、上記レンズ把持手段２１及びレンズ把持状態検出手段３１が取り付けられている。

このレンズ移動手段２３によって、レンズ把持手段２１が操作される。これにより、レンズ把持手段２１に把持されているレンズ１２の移動、及び光軸調整などが行われる。

図１のレンズ供給台４９は、図１１に示すように、所定の大きさのレンズトレイ７０を載置可能に形成されている。このレンズトレイ７０には、複数のレンズ１２が所定の間隔をあけて一列に配置されている。

レンズトレイ７０には、図１２（ａ）に示すように、複数の凹部７０ａが所定の間隔をあけて設けられている。上記レンズ１２は、この凹部７０ａ内に挿入されて搬送される。レンズ１２が凹部７０ａに挿入された状態では、図１２（ｂ）に示すように、レンズ１２の一部分がレンズトレイ７０から突出している。この突出した部分が、レンズ把持手段２１のレンズ把持部３０によって把持される。

なお、本実施形態では、レンズトレイ７０が手作業によってレンズ供給台４９に載置される。レンズトレイ７０を、自動的にレンズ供給台４９に載置するようにできる。

図１の接着剤塗布手段２２では、図１３に示すように、レンズ把持手段２１のレンズ把持部３０に把持されたレンズ１２の接着剤塗布面１２ｂに、ＵＶ硬化性の接着剤７１が均一の厚さに塗布される。

この接着剤塗布手段２２は、一般的なディスペンサなどを使用できる。ここでは、接着剤塗布手段２２の詳細な説明を省略する。

図２の第１ＵＶ光照射ユニット５０のＵＶ光照射ヘッド５０ａは、レンズ把持手段２１のレンズ把持部３０と連動して移動する。そして、第１ＵＶ光照射ユニット５０から照射されたＵＶ光が、常にレンズ１２に塗布された接着剤７１に照射される。

また、図２の第二ＵＶ光照射ユニット５１のＵＶ光照射ヘッド５１ａは、揺動自在に構成されている。これにより、ＵＶ光照射ヘッド５１ａから照射されたＵＶ光が、レンズ１２に塗布された接着剤７１に照射される。

図１の光軸整合状態検出手段２４は、図１４に示すように、光ファイバ１１及びレンズ１２を通過した光の光軸位置を測定する光軸位置測定器５３と、レンズ１２を通過した光の出力を測定する光パワーメータ５４とを有している。

上記光軸位置測定器５３は、レンズ１２と光ファイバ１１の光軸の整合状態を比較的広い範囲で検出する。また、上記光パワーメータ５４は、レンズ１２と光ファイバ１１の光軸の整合状態を精密な精度で検出する。

本実施形態では、ＬＤ光源５５から照射された光が、光サーキュレータ５６及び光セレクタ５７を介して、ファイバブロック１３に固定された光ファイバ１１に入光される。また、光ファイバ１１から出た光は、ファイバブロック１３の第二ブロック１５及びレンズ１２を介して外部に照射される。

更に、レンズ１２から外部に照射された光は、ビームスプリッタ５８で分割される。そして、ビームスプリッタ５８で分割された光の一部が、上記光軸位置測定器５３に供給される。

また、ビームスプリッタ５８で分割され光の残部は、反射ミラー５９によって反射される。反射ミラー５９によって反射された光は、ビームスプリッタ５８、レンズ１２、ファイバブロック１３の第二ブロック１５、光ファイバ１１、光セレクタ５７を経て、光パワーメータ５４に入力される。なお、図１４中の符号６１はＵＶ光源、６２は制御用ＰＣ（パソコン）である。

上記光軸位置測定器５３では、入光した光の光軸位置が測定される。

ここでは、光軸位置測定器５３で測定された光の強度、光軸位置に基づいて、レンズ１２と光ファイバ１１との光軸合わせが行われる。この光軸合わせ作業は、上記レンズ移動手段２３によってレンズ１２が移動されて行われる。

また、上記光パワーメータ５４では、レンズ１２の出射光量をモニタリングする。そして、このパワーメータ５４の検出結果に基づいて、更にレンズ１２と光ファイバ１１との光軸合わせが行われる。この光軸合わせ作業も、上記レンズ移動手段２３によってレンズ１２が移動されて行われる。

ここでは、上記光軸位置測定器５３と上記光パワーメータ５４とによってレンズ１２と
光ファイバ１１との光軸の整合状態が検出され、それぞれの検出結果に基づいて、レンズ１２と光ファイバ１１との光軸合わせが行われる。従って、レンズ１２と光ファイバ１１の光軸を正確に合わせることができる。

次に、この光学部品におけるレンズ組立装置１を用いて、光学部品１０のレンズ１２を組み立てる場合について説明する。

なお、レンズ１２の組立をする前に、基準となる製品（レンズと光ファイバ）を用いて光学経路の自己位置校正行う。レンズ１２の組立は、校正に用いた基準製品の特性に整合するように行うことで、製品の特性のばらつきを抑止できる。また、マスターレンズで校正することにより、装置の経年変化への対応が可能となる。

図１５は、この光学部品におけるレンズ組立装置１によるレンズ組立手順を示すフローチャートである。ここでは、まず、レンズ把持手段２１のレンズ把持部３０（図８参照）によって、レンズトレイ７０内のレンズ１２が一個把持される（Ｓ１０１）。

次に、レンズ把持手段２１によって把持されたレンズ１２が、接着剤塗布手段２２の上方へ移動される（Ｓ１０２）。

次に、接着剤塗布手段２２によってレンズ１２の接着剤塗布面（下端面）１２ｂに、接着剤７１（図１３参照）が塗布される（Ｓ１０３）。

次に、図１６に示すように、レンズ移動手段２３によって、レンズ１２がファイバブロック１３の表面１５ａにおけるレンズ接合位置の上方に配置される（Ｓ１０４）。

次に、レンズ移動手段２３によってレンズ１２が降下される（Ｓ１０５）。このとき、レンズ把持手段２１におけるレバー３７に貼り付けられた歪みゲージ３８，３８（図７参照）によって、レバー３７に発生する歪みが検出される。これにより、レンズ１２の接着剤塗布面１２ｂに作用する加重が測定される。

そして、上記レンズ１２の接着剤塗布面１２ｂに作用する加重が、規定の値になったときに、レンズ１２の降下が停止される。これにより、レンズ１２の接着剤塗布面１２ｂに塗布されている接着剤７１の膜厚が管理される。

次に、レンズ１２をファイバブロック１３の表面１５ａに押し付けたまま、スクラブ動作（こすり動作）が行われる。これにより、接着剤７１中の気泡が押し出される（Ｓ１０６）。

次に、光軸整合状態検出手段２４の光軸位置測定器５３（図１３参照）によって、レンズ１２を通過した光の光軸位置の測定が行われる（Ｓ１０７）。そして、光軸位置測定器５３の光軸位置が所定の光ファイバ光軸位置に合致するように、レンズ１２が移動される（Ｓ１０８）。

本実施形態では、次に、最終調整を光パワーメータ５４で行うか否かが判断される（Ｓ１０９）。

ここで、最終調整を光パワーメータ５４で行うと判断された場合は、次に、光パワーメータ５４の測定値をフィードバックしながら、光量が最大となる位置に、レンズ１２が移動される（Ｓ１１０）。

次に、第１ＵＶ光照射ユニット５０、及び第二ＵＶ光照射ユニット５１によって、レンズ１２とファイバブロック１３の表面１５ａ間の接着剤７１にＵＶ光が照射される（Ｓ１１１）。これによって、レンズ１２がファイバブロック１３に固定される。

次に、レンズ把持手段２１のレンズ把持部３０によるレンズ１２の把持が開放され、レンズ把持手段２１が待機位置に戻される（Ｓ１１２）。これにより、一個のレンズ１２の組立が終了する。以下、上記と同様の手順で、必要数のレンズ１２の組立が行われる。

上記ステップ（Ｓ１０９）で、最終調整を光パワーメータ５４で行わないと判断された場合は、次に、上記ステップ（Ｓ１１１）〜（Ｓ１１２）が行われる。

このように、本発明の光学部品におけるレンズ組立装置１によれば、光ファイバ１１が設けられたファイバブロック１３に、レンズ１２を自動的に組み立てることができる。特に、レンズ１２が微少な場合でも、自動的に組立できる。

従って、従来のように、手作業でレンズ１２を組み立てる場合に比べて、組立作業効率を大幅に向上できる。また、組立作業が機械化されるので、組立精度のばらつきを低減できる。

また、レンズ把持手段２１におけるレンズ把持部３０は、円筒状のレンズ１２における外周側面１２ａを把持するので、レンズ１２の光学面である両端面１２ｂ，１２ｃに接触することなく把持できる。従って、レンズ１２の光学面である両端面１２ｂ，１２ｃにダメージを与えるのを防止できる。

また、本実施形態では、レンズ把持部３０におけるＶ溝３５の内面、及びワイヤ３６に適宜な材質のコーティングが施されている。従って、レンズ１２に与えるダメージを更に軽減できる。

また、レンズ把持手段２１のレンズ把持部３０を保持するレバー３７に、歪みゲージ３８，３８が設けられている。そして、レンズ１２のファイバブロック１３に対する押し付け力を測定することにより、レンズ１２に塗布された接着剤７１の膜厚管理が行われる。

従って、レンズ１２とファイバブロック１３の接合力を規定値に維持できるので、レンズ１２とファイバブロック１３との接合を確実に行うことができる。

また、レンズ１２と光ファイバ１１との光軸合わせが、光軸位置測定器５３及び光パワーメータ５４の測定結果に基づいて行われる。このように、二段階に亘って光の整合状態が検出され、各段階の検出毎に光軸合わせが行われる。従って、レンズ１２と光ファイバ１１との光軸合わせを、より正確に行うことができる。

更に、レンズ１２とファイバブロック１３の接合を、ＵＶ硬化性の接着剤７１で行う。これにより、ＵＶ光源の照射位置と照射光量および照射時間を制御して、急激な接着剤７１の硬化に伴うレンズ１２の位置ずれ防止と硬化時間の最適化を図ることができる。

また、レンズ１２とファイバブロック１３とを接合する光硬化性の接着剤７１を硬化するために、２台の第１及び第二ＵＶ光照射ユニット５０，５１を用いるので、ＵＶ照射光を均一化して、接着剤７１の硬化ムラを低減できる。

なお、上記実施の形態では、本発明を微少なレンズと光ファイバとを組み立てる場合に適用したが、本発明はこれに限らず第一の光学部材と第二の光学部材とを組み合わせるこ
とによって製造される光学部品の製造装置及び方法に適用できる。

本発明に係る光学部品におけるレンズ組立装置を示す斜視図である。本発明に係る光学部品におけるレンズ組立装置の上面図であり、図１のＡ矢視図である。本発明に係る光学部品を示す斜視図である。本発明に係る光学部品を示す断面図であり、図３のＢ−Ｂ断面図である。本発明に係る光学部品のレンズを示す斜視図である。本発明に係る光学部品におけるレンズ組立装置のレンズ把持手段を示す斜視図である。本発明に係る光学部品におけるレンズ組立装置のレンズ把持部を示す斜視図である。本発明に係る光学部品におけるレンズ組立装置のレンズ把持部でレンズを把持した状態を示す斜視図である。本発明に係る光学部品におけるレンズ組立装置のレンズ把持部を示す図であり、図８のＣ矢視図である。図１０（ａ）は本発明に係る光学部品におけるレンズ組立装置のレンズ把持状態検出手段を示す斜視図、図１０（ｂ）はフォトセンサと検出ロッドを示す図である。本発明に係る光学部品におけるレンズ組立装置のレンズ供給台及びレンズトレイを示す図である。図１２（ａ）は本発明に係る光学部品におけるレンズ組立装置のレンズ供給台及びレンズトレイを示す図で図１１のＤ−Ｄ断面図であり、図１２（ｂ）はレンズトレイに収容されたレンズを示す断面図である。本発明に係る光学部品におけるレンズ組立装置の接着剤塗布手段を示す図である。本発明に係る光学部品におけるレンズ組立装置の光軸整合状態検出手段を示す系統図である。本発明に係る光学部品におけるレンズ組立装置の組立手順を示すフローチャートである。本発明に係る光学物品におけるレンズ組立装置の組立方法を示す図である。

符号の説明

１レンズ組立装置
１０光学部品
１１光ファイバ
１２レンズ
１２ａレンズの外周側面
１２ｂレンズの接着剤塗布面
１２ｃレンズの端面両端面
１３ファイバブロック
１４第１ブロック
１４ａ貫通孔
１５第二ブロック
１５ａ表面
２０ファイバブロック固定手段
２１レンズ把持手段
２２接着剤塗布手段
２３レンズ移動手段
２４光軸整合状態検出手段
３０レンズ把持部
３１レンズ把持状態検出手段
３２ベース部材
３３エヤシリンダ
３３ａロッド
３４ワイヤ支持具
３５Ｖ溝
３６ワイヤ
３６ａワイヤの円弧部
３７レバー
３７ａ，ｂレバーの両面
３７ｃガイド孔
３８歪ゲージ
４０検出ロッド
４０ａ検出部
４１フォトセンサ
４１ａ発光部
４１ｂ受光部
４５Ｘステージ
４６Ｙステージ
４７Ｚステージ
４７ａスライダー
４９レンズ供給台
５０第１ＵＶ光照射ユニット
５０ａ光照射ヘッド
５１第二ＵＶ光照射ユニット
５１ａ光照射ヘッド
５３光軸位置測定器
５４光パワーメータ
５５光源
５６光サーキュレータ
５７光セレクタ
５８ビームスプリッタ
５９反射ミラー
６０集光レンズ
６１ＵＶ光源
６２制御ＰＣ
７０レンズトレイ
７０ａ凹部
７１接着剤

Claims

光ファイバと円筒状のレンズとから光学部品を製造する光学部品製造方法において、
前記光ファイバを固定部により固定する工程と、
前記レンズを、駆動可能なレンズの把持部により把持する工程と、
前記レンズの把持部を駆動して、前記レンズを接着剤供給部に移動させ、前記レンズに接着剤を塗布する工程と、
前記レンズの把持部を駆動して、接着剤が塗布された前記レンズを、前記光ファイバの位置に移動させる工程と、
前記光ファイバ上に前記レンズを載置する工程と、
前記光ファイバと前記レンズとの光軸の状態を検出する工程と、
前記光軸の検出結果に応じて、前記光ファイバと前記レンズとの光軸を合わせる工程と、
前記光軸が合わせられた前記レンズに塗布された接着剤を硬化させる工程と、
前記レンズを開放して、前記レンズの把持部を退避させる工程と、を備えたことを特徴とする光学部品製造方法。
少なくとも一つの光ファイバと、前記光ファイバを固定するファイバブロックと、前記光ファイバと光軸を合わせて前記ファイバブロックに固定される円筒状のレンズとを有する光学部品の前記レンズを組み立てる光学部品におけるレンズ組立装置であって、
前記光ファイバが設けられた前記ファイバブロックを固定するファイバブロック固定手段と、
レンズ供給位置に供給された前記レンズの外周側面を把持するレンズ把持手段と、
前記レンズの一端面に接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、
前記レンズ把持手段によって把持されるレンズを前記接着剤塗布手段に移動させ、前記レンズの前記接着剤が塗布された前記一端面を、前記ファイバブロックの所定の位置に載置するレンズ移動手段と、
前記光ファイバに光を照射する光源と、
前記光ファイバ及び前記レンズを通過した前記光を第１の方向と第２の方向に分割するビームスプリッタと、
前記第１の方向の光を反射した反射光を、前記ビームスプリッタを経由して前記レンズ
に再度入射させる反射ミラーと、
前記第２の方向の光の光軸と位置座標を測定する光軸位置側定器と、
前記レンズに再度入射した前記反射光の出力を測定する光パワーメータと、
を備えたことを特徴とする光学部品におけるレンズ組立装置。
前記レンズ把持手段は、前記レンズの外周側面における一部分を支持するＶ溝と、前記レンズの前記外周側面を前記Ｖ溝側に押圧する押圧手段と、を有していることを特徴とする請求項２に記載の光学部品におけるレンズ組立装置。
前記押圧手段は、前記レンズの前記外周側面における前記Ｖ溝によって支持されている部分の反対側に巻回され、前記Ｖ溝側に引張されるワイヤであることを特徴とする請求項３に記載の光学部品におけるレンズ組立装置。
前記接着剤は、光硬化性であることを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の光学部品におけるレンズ組立装置。
前記レンズ把持手段による前記レンズの把持状態を検出するレンズ把持状態検出手段を有することを特徴とする請求項２から５の何れか１項に記載の光学部品におけるレンズ組立装置。
前記光学部品は、複数の前記光ファイバ及び前記レンズが並列的に配置されていることを特徴とする請求項２から６の何れか１項に記載の光学部品におけるレンズ組立装置。