(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合する光部品の接合面の面合せを行って、所定の間隔の隙間を設け、この隙間に接着剤供給手段により接着剤を供給して前記光部品を接合する光部品の接合装置において、前記接着剤供給手段を前記隙間の外方位置に移動・位置決めする第一の移動手段と、この第一の移動手段に設けられて前記接着剤供給手段を前記隙間に沿って移動させる第二の移動手段と、を備えてなることを特徴とする光部品の接合装置。
【請求項２】
前記第二の移動手段が、前記接着剤供給手段を前記隙間に沿って少なくとも２箇所以上の所定位置に移動・位置決めするものであること、を特徴とする請求項１に記載の光部品の接合装置。
【請求項３】
前記第二の移動手段が、前記接着剤供給手段により接着剤を連続して供給しながら前記隙間に沿って移動するものであること、を特徴とする請求項１に記載の光部品の接合装置。
【請求項４】
前記第二の移動手段が、互いに反対方向へ移動・位置決め自在な一対の副スライダを備えてなること、を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光部品の接合装置。
【請求項５】
前記第二の移動手段が、上下方向の微調整を行う第一の微調整手段と、前後方向の微調整を行う第二の微調整手段と、を備えてなることを特徴とする請求項３から４のいずれかに記載の光部品の接合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、接着剤を対向する光部品の接合面間の隙間に供給することにより光部品を接合する光部品の接合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、接着剤を対向する光部品の接合面間に供給することにより接合する光部品の接合装置としては、特開平９−３０４６５０号公報に示されているようなものがある。
【０００３】
このような光部品の接合装置では、接合する光部品の接合面を対向させ、この対向する接合面間の例えば上方位置から接合面間の一点のみに接着剤を滴下して、毛細管現象により接着剤を接着面間の全体に行き渡るようにして光部品の接合を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の技術にあっては、光部品が大型化の場合、接合面の面積が大きくなると、接合面間の一点のみに接着剤を滴下しただけでは接着剤を接合面の全体に行き渡らせることが困難となり、光部品の確実な接合ができなくなる。
【０００５】
そこで、接合面間の複数箇所に接着剤を供給することとし、接着剤を供給するディスペンサを接合面間の複数箇所に移動・位置決めして接着剤を供給することが考えられるが、ディスペンサの移動・位置決めのために制御が複雑になって、接着剤の供給に時間を要するという問題がある。
【０００６】
この発明の目的は、以上のような従来の技術の問題点に着目してなされたものであり、広い接合面を有する光部品の接合を短時間で確実に行うことのできる光部品の接合装置を提供することにある。
【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の発明による光部品の接合装置は、互いに接合する光部品の接合面の面合せを行って、所定の間隔の隙間を設け、この隙間に接着剤供給手段により接着剤を供給して前記光部品を接合する光部品の接合装置において、前記接着剤供給手段を前記隙間の外方位置に移動・位置決めする第一の移動手段と、この第一の移動手段に設けられて前記接着剤供給手段を前記隙間に沿って移動させる第二の移動手段と、を備えてなることを特徴とするものである。
【０００８】
従って、第一の移動手段により接着剤供給手段を接合する光部品の接合面間に設けられた隙間の外方位置に移動・位置決めした後、第二の移動手段により接着剤供給手段を隙間に沿って移動させて、隙間における所望の位置に接着剤を供給して光部品を接合する。
【０００９】
請求項２の発明による光部品の接合装置は、請求項１に記載の光部品の接合装置において、前記第二の移動手段が、前記接着剤供給手段を前記隙間に沿って少なくとも２箇所以上の所定位置に移動・位置決めするものであること、を特徴とするものである。
【００１０】
従って、第二の移動手段は接着剤供給手段を隙間に沿って移動・位置決めして、隙間における少なくとも２箇所以上の所定位置に接着剤を供給する。
【００１１】
請求項３の発明による光部品の接合装置は、請求項１に記載の光部品の接合装置において、前記第二の移動手段が、前記接着剤供給手段により接着剤を連続して供給しながら前記隙間に沿って移動するものであること、を特徴とするものである。
【００１２】
従って、第二の移動手段は接着剤供給手段を隙間に沿って移動させながら、隙間に沿って接着剤を連続して供給する。
【００１３】
請求項４の発明による光部品の接合装置は、請求項１から３のいずれかに記載の光部品の接合装置において、前記第二の移動手段が、互いに反対方向へ移動・位置決め自在な一対の副スライダを備えてなること、を特徴とするものである。
【００１４】
従って、第二の移動手段では、一対の副スライダの一方を選択することにより前方へ、あるいは後方へ接着剤供給手段を移動・位置決めする。
【００１５】
請求項５の発明による光部品の接合装置は、請求項１から４のいずれかに記載の光部品の接合装置において、前記第二の移動手段が、上下方向の微調整を行う第一の微調整手段と、前後方向の微調整を行う第二の微調整手段と、を備えてなることを特徴とするものである。
【００１６】
従って、第二の移動手段では、接着剤供給手段を移動・位置決めする際に、第一の微調整手段により上下方向に、あるいは第二の微調整手段により前後方向に微調整を行う。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図３及び図４には、この発明にかかる光部品の接合装置１の全体が示されている。この光部品の接合装置１は、第一の光部品３と第二の光部品５の接続を行うものであり、架台７上面の中央手前側（図３中下側）部分には第一の光部品３を把持する調心ステージ９が設けられている。
【００１９】
この調心ステージ９では、架台７上面に設けられたベース１１の上に図示省略のガイドレールがＺ軸方向に設けられており、このガイドレール上にＺステージ１３が往復動自在に設けられている。また、前記ベース１１にはＺステージ１３移動用のＺ軸モータ１５が設けられており、このＺ軸モータ１５にはＺ軸ボールネジ１７が取付けられている。
【００２０】
従って、Ｚ軸モータ１５がＺ軸ボールネジ１７を回転駆動することにより、Ｚステージ１３に設けられている図示省略のボールナットとの協働でＺステージ１３をＺ軸方向へ移動・位置決めする。
【００２１】
前記Ｚステージ１３の上面には図示省略のガイドレールがＸ軸方向に設けられており、このガイドレール上にＸステージ１９が往復動自在に設けられている。
また、Ｚステージ１３にはＸステージ１９移動用のＸ軸モータ２１が設けられており、このＸ軸モータ２１にはＸ軸ボールネジ２３が取付けられている。
【００２２】
従って、Ｘ軸モータ２１がＸ軸ボールネジ２３を回転駆動することにより、Ｘステージ１９に設けられている図示省略のボールナットとの協働でＸステージ１９をＸ軸方向へ移動・位置決めする。
【００２３】
前記ベース１１及びＺステージ１３の中央部分を上下方向に貫通する空間２５が設けられており、この空間２５内部におけるＸステージ１９の下面にはＹ軸モータ２７が設けられている。このＹ軸モータ２７には、Ｘステージ１９を一部貫通して上方に伸びるＹ軸ボールネジ２９が設けられている。また、Ｘステージ１９の上面には、前記Ｙ軸ボールネジ２９が螺合するＹステージ３１が回転しない状態で上下動自在に設けられている。
【００２４】
従って、Ｙ軸モータ２７がＹ軸ボールネジを回転駆動することによりＹステージ３１は上下方向に移動・位置決め自在となっている。
【００２５】
Ｙステージ３１の上には、第一の光部品３を把持するワークホルダ３３及びロータリーアクチュエータ３５が設けられている。このロータリーアクチュエータ３５の出力軸３７の先端にはフォトダイオード等からなるイメージファイバ３９が取付けられており、ロータリーアクチュエータ３５の駆動により、第一の光部品３の後方（図３及び図４中右方向）において作動位置と待避位置との間を回動する。
【００２６】
前記イメージファイバ３９はＯ／Ｅ変換器４１を介してパソコン４３に接続されており、イメージファイバ３９からの出力はＯ／Ｅ変換器４１により電圧に変換されてパソコン４３に伝達される。
【００２７】
一方、架台７上の図３及び図４中左側部分には、第二の光部品５を取付ける固定ステージ４５が設けられている。この固定ステージ４５の高さ方向中央部には、Ｚ軸方向に貫通する主軸４７が軸受４９によりＣ軸方向へ回転自在に支持されており、この主軸４７を若干量回転駆動するＣ軸モータ５１が設けられている。
この主軸４７の後端面（図３中左側端面）にはロードセル５３が接触して設けられており、このロードセル５３はロードセルアンプ５５を介してパソコン４３に接続されている。
【００２８】
また、主軸４７の前端面（図３中右側端面）には境界面合せ機構５７が設けられている。この境界面合せ機構５７は、前記主軸４７の前端面に固定されているブロック５９と、第二の光部品５を把持する可動ホルダ６１及びこの可動ホルダ６１の後端面に設けられている部分球面状の球面座６３とを有しており、この球面座６３をスプリングや圧縮空気等によりブロック５９内部に設けられている部分球面状の空間６５内部に浮いた状態で支持して、可動ホルダ６１に把持されている第二の光部品５の若干量のＡ軸、Ｂ軸、Ｃ軸方向回転を許容している。なお、この第二の光部品５にはＬＤ光源６７が接続されている。
【００２９】
さらに架台７上の前記調心ステージ９の奥側（図３中上側）部分には光部品接続用のＷ軸移動機構６９が設けられている。このＷ軸移動機構６９には、Ｗ軸方向へ延びると共に前述の調心ステージ９及び固定ステージ４５に対応する高さのＷ軸ブラケット７１が設けられている。
【００３０】
Ｗ軸ブラケット７１の上端面には溝７３が設けられており、この溝７３に沿ってＷ軸方向へ移動自在のＷ軸移動台７５が設けられている。また、溝７３の内部にはＷ軸ボールネジ７７が回転自在に設けられており、このＷ軸ボールネジ７７を回転駆動するＷ軸モータ７９がＷ軸ブラケット７１の左外側（図３及び図４中左側外面）に設けられている。
【００３１】
図１および図２を併せて参照するに、Ｗ軸移動台７５には上下斜め方向（図１中矢印Ｄ方向）にガイド８１が設けられており、このガイド８１に沿って移動する第一移動手段であるエアスライダ８３が設けられている。このエアスライダ８３の先端（図１中左先端）には、第二移動手段としての第一副エアスライダ８５が光部品３、５の上面に沿い、かつ光部品３、５の接続面１０３、１０５の間の隙間１０７に沿って後方向（図１および図２中右方向）に移動・位置決め可能に設けられており、第一副エアスライダ８５には第二副エアスライダ８７が同様に前方向（図１および図２中左方向）に移動・位置決め可能に設けられている。
【００３２】
第二副エアスライダ８７にはアーム８９を介して第一マイクロステージ９１が取り付けられており、第一マイクロヘッド９３により上下微調整が可能となっている。第一マイクロステージ９１には第二マイクロステージ９５が取り付けられており、第二マイクロヘッド９７により前後微調整可能となっている。そして、第二マイクロステージ９５には、下端に設けられているノズル９９に接着剤を供給する接着剤供給手段としてのディスペンサシリンジ１０１が下向きに取り付けられている。
【００３３】
なお、再び図３および図４を併せて参照するに、前述のＷ軸移動台７５には、第二の撮像手段である後側ＣＣＤカメラ１０９が取付けられている。この後側ＣＣＤカメラ１０９に対向する第一の撮像手段である前側ＣＣＤカメラ１１１は、架台７上面の手前側（図３中下側）に設けられている台１１３の上に取付けられている。
【００３４】
また、前述の接着剤として紫外線硬化型接着剤を使用する場合に対応して、Ｗ軸ブラケット７１の前面（図３中下側面）にはＷ軸方向へ移動するエアスライダ１１５が設けられており、このエアスライダ１１５には上下二股に分かれる紫外線ライトガイド１１７が設けられ、その先端に紫外線照射用ライト１１９が上下一対取付けられている。
【００３５】
次に、接合する二つの光部品３、５の接合面１０３、１０５間に接着剤を供給する動作に付いて説明する。
【００３６】
図１に示されているように、Ｗ軸移動機構６９によりＷ軸移動台７５をＷ軸方向へ移動させ、ディスペンサシリンジ１０１のノズル９９を、Ｗ軸上において前述の境界面合せ機構５７により面合せされた二つの光部品３、５間に設けられた僅かな隙間位置に位置決めする。エアスライダ８３を矢印Ｄ方向前方（図１中左方向）へ移動させてノズル９９を光部品３、５の隙間のＸ軸方向の中心位置上方に位置決めする。この時、第一マイクロヘッド９３を回して上下方向の微調整を行うと共に、第二マイクロヘッド９７を回して前後方向の微調整を行う。
【００３７】
前述の中心位置を基準として、第一副エアスライダ８５を作動させて所定距離だけノズル９９を後退（図１中右方向へ移動）させ、第二副エアスライダ８７を作動させて所定距離だけノズル９９を前進させるようにセットしておく。
【００３８】
前述の中心位置、第一副エアスライダ８５により後退した位置、および第二副エアスライダ８７により前進した位置の３点において、ノズル９９から光部品３、５の隙間１０７に接着剤を供給する。
【００３９】
なお、２点に接着剤を供給する場合には、例えば中心位置では接着剤の供給を行わず、第一副エアスライダ８５および第二副エアスライダ８７により移動した２点で供給するようにしてもよい。あるいは、第一副エアスライダ８５および第二副エアスライダ８７により移動しながら隙間に沿って連続的に接着剤を供給することもできる。
【００４０】
以上の結果から、従来と同様の第一移動手段であるＷ軸移動機構６９によりディスペンサシリンジ１０１を光部品３、５間の隙間１０７位置に位置決めした後、第二移動手段である第一副エアスライダ８５および第二副エアスライダ８７によりディスペンサシリンジ１０１のノズル９９を隙間１０７に沿って移動させて２点以上の位置に、あるいは移動させながら連続して接着剤を供給するので、光部品３、５間の接合面１０３、１０５の面積が大きくなっても、確実に接着剤を供給して接合することができる。
【００４１】
これにより１点のみに滴下する従来の場合と比較して、少量の接着剤を高速で接合面全体に行きわたらせて充填することができ、このため光部品３、５を作成する時間およびコストを削減することができ、且つ接合面１０３、１０５における接着剤の均一性も向上するため、高信頼な光部品３、５を供給することができる。
【００４２】
また、第一移動手段であるエアスライダ８３と、第二移動手段である第一副エアスライダ８５および第二副エアスライダ８７とを分離して設けることにより、光部品３、５間の隙間１０７の所定位置、または接着剤供給位置をそれぞれ独立に設定可能となるので、ディスペンサシリンジ１０１の移動・位置決めを簡便且つ高精度で行うことができる。例えば、エアスライダ８３、第一副エアスライダ８５および第二副エアスライダ８７の一部または全部にオン・オフのみの簡単な２値制御を適用することにより、ディスペンサシリンジ１０１を簡便且つ高速で移動・位置決めすることができる。
【００４３】
なお、この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実施の形態においては、接合する二つの光部品３、５間の隙間１０７の上方においてノズル９９を前後移動させて２点以上に供給する場合に付いて説明したが、隙間１０７の周囲（側方や下方）から接着剤を供給、あるいは吹き付けるようにすることもできる。
【００４４】
【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接合装置では、第一の移動手段により接着剤供給手段を接合する光部品の接合面間に設けられた隙間の外方位置に移動・位置決めした後、第二の移動手段により接着剤供給手段を隙間に沿って移動させて、隙間における所望の位置に接着剤を供給して光部品を接合するので、光部品間の接合面の面積が大きくなっても、確実に接着剤を供給して接合することができる。
【００４５】
請求項２の発明による光部品の接合装置では、第二の移動手段は接着剤供給手段を隙間に沿って移動・位置決めするので、隙間における少なくとも２箇所以上の所定位置に接着剤を供給することができる。
【００４６】
請求項３の発明による光部品の接合装置では、第二の移動手段は接着剤供給手段を隙間に沿って移動させながら、隙間に沿って接着剤を供給するので連続して接着剤を供給することができる。
【００４７】
請求項４の発明による光部品の接合装置では、第二の移動手段では、一対の副スライダの一方を選択することにより前方へ、あるいは後方へ接着剤供給手段を移動・位置決めするので、簡便且つ高速で移動・位置決めすることができる。
【００４８】
請求項５の発明による光部品の接合装置では、第二の移動手段では、接着剤供給手段を移動・位置決めする際に、上下方向の微調整手段により上下方向に、あるいは前後方向の微調整手段により前後方向に微調整を行うので、正確に所望の位置に接着剤を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る光部品の接合装置の要部を示す一部省略の正面図である。
【図２】図１中II方向から見た平面図である。
【図３】この発明に係る光部品の接合装置の全体を示す平面図である。
【図４】図３中IV−IV方向から見た断面図である。
【符号の説明】
１  光部品の接合装置
３、５  光部品  ８３  エアスライダ（第一の移動手段）
８５  第一副エアスライダ（第二の移動手段）
８７  第二副エアスライダ（第二の移動手段）
９１  第一マイクロステージ（微調整手段）
９５  第二マイクロステージ（微調整手段）
１０１  ディスペンサシリンジ（接着剤供給手段）
１０３、１０５  接合面
１０７  隙間
【図１】
0003607164.tif 000002
【図２】
0003607164.tif 000003
【図３】
0003607164.tif 000004
【図４】
0003607164.tif 000005