(57)【要約】【課題】光部品の光軸回りの回転を規制可能であるとともに、作業性及び自在性を損なうことのない光部品の境界面合わせ装置を提供する。【解決手段】光部品１を保持するクランプ装置４０は傾動台３０の中央に取り付けられている。傾動台３０は中間台２０を介して基台１０に取り付けられている。中間台２０は、光部品１の先端の中心を通り互いに直角でかつ光部品１の光軸であるＺ軸に対して直角なＸ軸とＹ軸をそれぞれ中心とする円筒面からなる案内部２３、２４を、前後と左右の位置に有する十字形状に形成され、基台１０は案内部２３を円筒面の円周方向に移動自在に支持し、傾動台３０は案内部２４の円筒面の円周方向に移動自在に支持されている。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交するＸ軸及びＹ軸を含むＸＹ平面上で、第一及び第二の光部品の対向面を、前記Ｘ軸及びＹ軸とそれぞれ直交するＺ軸方向に突き合わせると共に、前記第一及び第二の光部品の一方を前記Ｘ軸及びＹ軸をそれぞれ中心として傾動自在に支持して前記対向面の角度を合致させる光部品の境界面合わせ装置において、
基台と、この基台に載置された中間台と、この中間台に載置され前記一方の光部品を着脱可能に取り付ける傾動台と、を備え、
前記中間台は、前記Ｘ軸とＹ軸をそれぞれ中心とする円筒面からなる案内部を前後と左右の位置に有する十字形状に形成され、
前記基台は、前記中間台のＸ軸を中心とする円筒面からなる案内部を、該円筒面の円周方向に移動自在に支持し、
前記傾動台は、前記中間台のＹ軸を中心とする円筒面からなる案内部に、該円筒面の円周方向に移動自在に支持されている、
ことを特徴とする光部品の境界面合わせ装置。
【請求項２】
前記案内部は、それぞれ空気軸受により移動自在に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の光部品の境界面合わせ装置。
【請求項３】
前記案内部は、それぞれ前記Ｘ軸とＹ軸を中心とする円筒面を上下に有し、上下の円筒面に対する空気軸受用の加圧空気を選択的に供給されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の光部品の境界面合わせ装置。
【請求項４】
前記案内部は、その端面に設けられた空気軸受により前記基台及び傾動台と中間台との間の前記Ｘ軸及びＹ軸方向の移動を規制されるように構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の光部品の境界面合わせ装置。
【請求項５】
前記空気軸受に対する加圧空気の供給は、前記基台に支持されている前記中間台の案内部の端面と、この端面に対向する基台側の部材にそれぞれ連通可能に設けられた流路及び前記中間台に設けらた流路を通して行われるように構成されていることを特徴とする請求項２、３または４に記載の光部品の境界面合わせ装置。
【請求項６】
前記基台と傾動台との間には、前記Ｘ軸とＹ軸の交点を中心とする球面が気密可能なわずかな間隙を介して対向配置されるとともに、前記基台と傾動台には、前記両球面にてそれぞれ連通可能な流路が設けられ、これらの流路を通して基台側から傾動台側へ前記光部品を前記傾動台に着脱可能に取り付けるための作動流体を供給するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光部品の境界面合わせ装置。
【請求項７】
前記基台と傾動台との間には、無負荷時に該傾動台の姿勢を安定保持するための付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の光部品の境界面合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端面を対向させて接合される２つの光部品の光軸の調心に先立ち、光部品相互の対向面の角度を合致させるために用いられる光部品の境界面合わせ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の光部品の境界面合わせ装置として、特許第２９７２１９７号公報（特許文献１）の図１及び図２並びに特許第３０９０５７３号公報（特許文献２）の図９、図１２及び図１３に記載のように、端面を対向させて接合される２つの光部品の一方を、接合箇所の中心を中心とする球面により傾動自在に支持された傾動部材に取り付けて両光部品を突き合わせることにより、この一方の光部品の端面を他方の光部品の端面に倣わせて両端面を密着させることにより両端面の角度を合致させる装置が記載されている。
【０００３】
また、上記特許文献２の図５ないし図８には、同じく端面を対向させて接合される２つの光部品の一方を、接合箇所の中心で直交するＸ軸とＹ軸上に配置された二組の軸により傾動自在に支持された傾動部材に取り付けて両光部品をＸ軸及びＹ軸に直角なＺ軸方向に突き合わせることにより、この一方の光部品の端面を他方の光部品の端面に倣わせて両端面を密着させることにより両端面の角度を合致させる装置が記載されている。
【０００４】
さらにまた、上記特許文献２の図１０及び図１１には、同じく端面を対向させて接合される２つの光部品の一方を、接合箇所の中心で直交するＸ軸とＹ軸を中心とする二段重ね構造の円筒案内面により傾動自在に支持された傾動部材に取り付けて両光部品を突き合わせることにより、この一方の光部品の端面を他方の光部品の端面に倣わせて両端面を密着させることにより両端面の角度を合致させる装置が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２９７２１９７号公報
【特許文献２】
特許第３０９０５７３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の球面を用いる方式は、１つの案内面でＸ軸とＹ軸の両方に対して傾動自在にできるため、装置構成が簡単である利点を有しているが、球面内での回転が自由であるため、突き合わされる光部品の光軸（Ｚ軸）回りの回転角度を規制する必要がある場合には、この回転を阻止する機構が必要となる。
【０００７】
また、直交する二組の軸を用いる方式は、上記光軸回りの回転を生じないため、回転角度を規制する必要がある場合には好適であるが、二組の軸が光部品の接合箇所と同じ高さ位置になるため、接合箇所にレーザ等を照射して接合する等の作業性に劣る欠点がある。
【０００８】
さらにまた、直交するＸ軸とＹ軸を中心とする二段重ね構造の円筒案内面を用いる方式は、二段重ねであるため、装置高さが高く大形となって重量が増すため、傾動自在性に劣る欠点がある。
【０００９】
本発明は、上記のような欠点を解決し、光部品の光軸回りの回転を規制可能であるとともに、作業性及び傾動自在性を兼ね備えた光部品の境界面合わせ装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、互いに直交するＸ軸及びＹ軸を含むＸＹ平面上で、第一及び第二の光部品の対向面を、前記Ｘ軸及びＹ軸とそれぞれ直交するＺ軸方向に突き合わせると共に、前記第一及び第二の光部品の一方を前記Ｘ軸及びＹ軸をそれぞれ中心として傾動自在に支持して前記対向面の角度を合致させる光部品の境界面合わせ装置において、基台と、この基台に載置された中間台と、この中間台に載置され前記一方の光部品を着脱可能に取り付ける傾動台と、を備え、前記中間台は、前記Ｘ軸とＹ軸をそれぞれ中心とする円筒面からなる案内部を前後と左右の位置に有する十字形状に形成され、前記基台は、前記中間台のＸ軸を中心とする円筒面からなる案内部を、該円筒面の円周方向に移動自在に支持し、前記傾動台は、前記中間台のＹ軸を中心とする円筒面からなる案内部に、該円筒面の円周方向に移動自在に支持されていることを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、Ｘ軸とＹ軸をそれぞれ中心とする円筒面からなる案内部は、光部品の接合箇所から離れた高さ位置に配置され、レーザ等の照射による接合作業等の作業性を確保することができる。また、球面ではなく、Ｘ軸とＹ軸をそれぞれ中心とする円筒面からなる案内部を用いているため、光部品の光軸回りの回転が規制され、さらに、両案内部は、中間台の前後と左右の位置に十字形状に形成されているため、球面による場合と同様に、案内部は一段構成となり、装置高さが低く小形軽量で傾動自在性に優れたものとなる。
【００１２】
なお、前記案内部は、傾動の自在性を高めるため、それぞれ空気軸受により移動自在に支持されていることが好ましい。また、前記案内部は、正確な傾動を行わせるとともに、所定の傾斜位置に固定可能にするため、それぞれ前記Ｘ軸とＹ軸を中心とする円筒面を上下に有し、上下の円筒面に対する空気軸受用の加圧空気を選択的に供給されるように構成されていることが好ましい。
【００１３】
さらにまた、前記案内部は、より正確で円滑な傾動を行わせるため、その端面に設けられた空気軸受により前記基台及び傾動台と中間台との間の前記Ｘ軸及びＹ軸方向の移動を規制されるように構成されていてもよく、さらに、前記空気軸受に対する加圧空気の供給は、前記基台に支持されている前記中間台の案内部の端面と、この端面に対向する基台側の部材にそれぞれ連通可能に設けられた流路及び前記中間台に設けらた流路を通して行われるように構成されていることが好ましい。
【００１４】
さらにまた、前記基台と傾動台との間には、前記Ｘ軸とＹ軸の交点を中心とする球面が気密可能なわずかな間隙を介して対向配置されるとともに、前記基台と傾動台には、前記両球面にてそれぞれ連通可能な流路が設けられ、これらの流路を通して基台側から傾動台側へ前記光部品を前記傾動台に着脱可能に取り付けるための作動流体を供給するように構成されていることが好ましく、さらに、前記基台と傾動台との間には、無負荷時に該傾動台の姿勢を安定保持するための付勢手段が設けられていることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１ないし図６を参照して説明する。図１は、本発明による光部品の境界面合わせ装置の平面図であり、１０は基台、２０は中間台、３０は傾動台である。
【００１６】
中間台２０は、図２に示すように、中央に貫通穴２１を有する四角形の板からなる中間台本体２２の前後左右の側面に円筒面からなる案内部２３、２４を有し、全体として十字形状に形成されている。
【００１７】
中間台本体２２の前後の側面に設けられた案内部２３は、図６に示すように、後述するクランプ装置４０に保持された光部品１の先端（接合面）の中心を通る紙面に垂直なＸ軸を中心とする円筒面２３Ａ、２３Ｂを上下に有している。他方、中間台本体２２の左右の側面に設けられた案内部２４は、図５に示すように、光部品１の先端（接合面）の中心を通る紙面に垂直なＹ軸を中心とする円筒面２４Ａ、２４Ｂを上下に有している。
【００１８】
Ｘ軸回りの案内部２３、２３は、図１、図３及び図６に示すように、基台１０に設けられた空気軸受１１により基台１０に支持され、Ｙ軸回りの案内部２４、２４は、図１、図４及び図５に示すように、傾動台３０に設けられた空気軸受３１により傾動台３０を支持している。
【００１９】
Ｘ軸回りの案内部２３、２３の空気軸受１１は、図６に示すように、案内部２３の下の円筒面２３Ｂを受ける下軸受部１１Ｂと、この下軸受部１１Ｂにスペーサ１１Ｃを介して取り付けられ案内部２３の上の円筒面２３Ａを受ける上軸受部１１Ａと、からなり、案内部２３、２３を円筒面２３Ａ、２３Ｂに沿って移動自在に支持する。また、空気軸受１１は、図３に示すように、案内部２３の端面２３Ｃをフタ１２で受け、この端面２３Ｃとフタ１２との間にスラスト軸受部を形成して案内部２３のＸ軸方向の移動いわゆるスラスト移動を規制するように構成されている。
【００２０】
Ｙ軸回りの案内部２４、２４の空気軸受３１は、上記空気軸受１１と同様の構成であり、図５及び図４に示すように、下軸受部３１Ｂ、スペーサ３１Ｃ、上軸受部３１Ａ及びフタ３２を有している。
【００２１】
図３において右方のフタ１２には、図示しない空圧源から同じく図示しない切換弁を介してそれぞれ別々に空気軸受用の加圧空気を供給される流路１３Ａ、１３Ｂが設けられている。これらの流路１３Ａ、１３Ｂは、案内部２３の端面２３Ｃに向けて開口され、中間台本体２２に設けられた流路２５Ａ、２５Ｂに連通されている。両流路２５Ａ、２５Ｂは、図６に示すように、端面２３Ｃの円周方向中央に配置され、端面２３Ｃには流路２５Ａ、２５Ｂの両側に間隔をおいて圧力遮断用の溝２６が設けられている。
【００２２】
流路２５Ａ、２５Ｂは、その途中が図３において右方の案内部２３の上下の円筒面２３Ａ，２３Ｂに開口し、上下の軸受部１１Ａ、１１Ｂへ加圧空気を供給すると共に、図３において左方の案内部２３の空気軸受１１と、図４に示すＹ軸回りの案内部２４、２４の空気軸受３１、３１へ同様に加圧空気を供給するように中間台本体２２内に形成されている。
【００２３】
上記端面２３Ｃの溝２６より図６において左右の両外側部分には、空気軸受１１のスラスト軸受部を構成する静圧ポケット２７が設けられている。これらの静圧ポケット２７には、図３において左方のフタ１２と案内部２３とに設けられた流路２８、２９により加圧空気が供給される。この流路２８、２９の接続構成は、上記流路１３Ａ、１３Ｂと流路２５Ａ、２５Ｂの接続構成と同様であり、流路２９は、図３において左方の案内部２３の空気軸受１１及び、図４に示すＹ軸回りの案内部２４、２４の空気軸受３１、３１のスラスト軸受部へも加圧空気を供給するように中間台本体２２内に形成されている。
【００２４】
傾動台３０の上面中央には、互いに接合される光部品１、２の一方の光部品１を着脱可能に保持するクランプ装置４０が取り付けられている。このクランプ装置４０は、図３に示すように、空圧シリンダ４１により開閉されるチャック４２を有し、このチャック４２により光部品１を着脱可能に保持する。
【００２５】
基台１０の上面中央には、中間台本体２２の中央に明けられた貫通穴２１内に向けて凸部１４が設けられ、傾動台３０の下面中央には、凸部１４に対向する凸部３３が設けられている。両凸部１４、３３の先端には、上記Ｘ軸とＹ軸の交点を中心とする球面１４Ａ、３３Ａが形成され、両球面１４Ａ、３３Ａはこれらの球面に開口された次に述べる流路から実質的に空気が漏れないように気密可能なわずかな間隙を介して対向配置されている。
【００２６】
基台１０には、空圧シリンダ４１へ作動流体としての加圧空気を給排するための流路１５Ａ、１５Ｂが設けられ、両流路１５Ａ、１５Ｂの先端は上記凸部１４の球面１４Ａ内に開口している。他方、傾動台３０には、両流路１５Ａ、１５Ｂに連通可能に上記凸部３３の球面３３Ａ内に一端が開口し、他端が空圧シリンダ４１にそれぞれ接続された流路３４Ａ、３４Ｂが設けられている。
【００２７】
基台１０と傾動台３０との間には、図３、図４に示すように、バネ等の付勢手段１６、１７が設けられている。これらの付勢手段１６、１７は、小さな付勢力を有するものであり、傾動台３０の中心に対してＸ軸とＹ軸方向へ対称に配置され、これらの力のバランスにより無負荷時に傾動台３０の姿勢を例えば水平に保つようになっている。
【００２８】
次いで本装置の作用について説明する。まず、流路１３Ａ及び２８からＸ軸回りの空気軸受１１とＹ軸回りの空気軸受３１の上軸受部１１Ａ、３１Ａ及びフタ１２、３２によるスラスト軸受部のみへ加圧空気を供給し、流路１３Ｂから両空気軸受１１、３１の下軸受部１１Ｂ、３１Ｂへの加圧空気の供給は停止して、上軸受部１１Ａ、３１Ａの空圧力により案内部２３、２４を下軸受部１１Ｂ、３１Ｂへ押し付けることにより、中間台２０と傾動台３０を基台１０に固定して、チャック４２の傾動自在性を拘束する。
【００２９】
次いで、流路１５Ａ、１５Ｂ及び流路３４Ａ、３４Ｂにより空圧シリンダ４１を作動させてチャック４２を開閉し、光部品１を、その先端の高さ位置が図３ないし図６に示すＸ軸及びＹ軸を含む平面内となるようにチャック４２に取り付ける。このとき、光部品１の先端面の中心は、Ｘ軸とＹ軸の交点上に位置する。
【００３０】
光部品１をチャック４２に取り付けた後、流路１３Ｂからも加圧空気を供給する。この流路１３Ｂからも加圧空気を供給することにより、案内部２３、２４と空気軸受１１、３１の上・下軸受部１１Ａ、１１Ｂ、３１Ａ、３１Ｂ及びフタ１２、３２によるスラスト軸受部の間に空気層が形成され、案内部２３、２４はＸ軸及びＹ軸に対して所定の位置を保ちつつＸ軸及びＹ軸を中心に傾動自在な状態に置かれる。
【００３１】
この状態で、図３ないし図６に示すように、光部品１の先端に光部品２の先端を押し当てる。このとき、両光部品１、２の軸心が傾いており、両端面の片側が当たると、傾動台３０は上記のように案内部２３、２４によりＸ軸及びＹ軸を中心に傾動自在に支持され、Ｘ軸とＹ軸の交点は光部品１の先端面の中心に位置しているため、光部品１は傾動台３０及び中間台２０を付勢手段１６、１７に抗して傾斜させ、光部品１の先端面を光部品２の先端面に密着させ、両先端面を合致させる。
【００３２】
このとき、チャック４２は、基台１０と傾動台３０に設けられた凸部１４、３３の先端に互いに実質的に空気が漏れないように気密可能なわずかな間隙を介して対向配置されたＸ軸とＹ軸の交点を中心とする球面１４Ａ、３３Ａを介して接続された流路１５Ａ、１５Ｂ及び流路３４Ａ、３４Ｂを通して供給される加圧空気により作動されるように構成されているため、このチャック４２の駆動機構が傾動台３０及び光部品１の傾動自在性を損なうことはない。
【００３３】
ただし、このチャック４２の駆動機構は、上記のような空圧機構によらず、柔軟なコードを用いた電気または電磁気駆動方式としてもよい。
【００３４】
光部品１の先端面が光部品２の先端面に密着して両先端面が合致したところで、流路１３Ｂからの加圧空気の供給を再び停止する。これにより案内部２３、２４は、上軸受部１１Ａ、３１Ａの空圧力により下軸受部１１Ｂ、３１Ｂへ押し付けられ、中間台２０と傾動台３０を基台１０に固定して、光部品１の姿勢を固定する。
【００３５】
以上で光部品１、２の境界面合わせ工程は終了し、次の工程である調心及び接合工程に移るが、傾動台３０等は光部品１、２の接合部の下方に離れて位置するため、図示しないレーザ照射装置等による接合作業等の作業性が確保され、これらの作業を容易に行うことができる。
【００３６】
前述した実施の形態は、本発明の好ましい形態例を示したが、本発明は特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能であることは言うまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、直交するＸ軸とＹ軸を中心とする円筒案内面を用いているため、光部品の光軸回りの回転を規制することができるとともに、Ｘ軸とＹ軸の両円筒案内面は一段構成であるため、装置の高さを低く小形軽量として傾動自在性に優れ、さらに、両円筒案内面は光部品の接合箇所から離れた高さ位置に配置されるため、レーザ照射による接合作業等の作業性が確保されるなどの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態例を示す平面図。
【図２】図１中に示された中間台の斜視図。
【図３】図１のＡ−Ａ線による断面図。
【図４】図１のＢ−Ｂ線による断面図。
【図５】図１のＣ−Ｃ線による断面図。
【図６】図１のＤ−Ｄ線による断面図。
【符号の説明】
１、２  光部品
１０  基台
１１  空気軸受
１１Ａ  上軸受部
１１Ｂ  下軸受部
１１Ｃ  スペーサ
１２  フタ（スラスト軸受部）
１３Ａ、１３Ｂ  流路
１４  凸部
１４Ａ  球面
１５Ａ、１５Ｂ  流路
１６、１７  付勢手段
２０  中間台
２１  貫通穴
２２  中間台本体
２３、２４  案内部
２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ  円筒面
２３Ｃ  端面
２５Ａ、２５Ｂ  流路
２６  溝
２７  ポケット
２８、２９  流路
３０  傾動台
３１  空気軸受
３１Ａ  上軸受部
３１Ｂ  下軸受部
３１Ｃ  スペーサ
３２  フタ
３３  凸部
３３Ａ  球面
３４Ａ、３４Ｂ  流路
４０  クランプ装置
４１  空圧シリンダ
４２  チャック
【図１】
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【図２】
2004219538.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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