(57)【要約】【課題】高精度の位置調整が可能で、微小な角度の高精度な調整に対応でき、これらの調整を迅速に行うことができ、マイクロマシニングによる可動部の耐久性、信頼性を具備する必要がなく永久的に使用可能な位置決め装置を実現する。【解決手段】基板とこの基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記部品の位置を固定するためのガイドを半導体微細加工技術を用いて形成し、そのガイドに沿って前記被位置決め部品を配置して前記接着剤により瞬間的に固定したり、基板上にマイクロマシン技術を用いた微小変位の可動機構を設け、この可動機構により前記被位置決め部品の位置決めを行うとともに前記接着剤により瞬間的に固定する。【選択図】　　　図１
2004029368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板とこの基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記部品の位置を固定するためのガイドを半導体微細加工技術を用いて形成し、そのガイドに沿って前記被位置決め部品を配置して前記接着剤により瞬間的に固定したことを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
基板と、この基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記基板上にマイクロマシン技術を用いた微小変位の可動機構を設け、この可動機構により前記被位置決め部品の位置決めを行うとともに前記接着剤により瞬間的に固定したことを特徴とする位置決め装置。
【請求項３】
基板とこの基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記部品の位置を固定するためのガイドを、半導体微細加工技術を用いて形成し、そのガイドに沿って前記被位置決め部品を配置するとともに、前記基板上にマイクロマシン技術を用いた微小変位の可動機構を設け、この可動機構により前記被位置決め部品の位置決めを行うとともに前記接着剤により瞬間的に固定したことを特徴とする位置決め装置。
【請求項４】
前記微小変位の可動機構は基板の表面に形成された表面波発生手段であり、この表面波発生手段上に配置された被位置決め部品に電気信号を印加して、前記被位置決め部品を所望の位置に移動させ前記接着剤で瞬間的に固定したことを特徴とする請求項２又は３記載の位置決め装置。
【請求項５】
前記基板は半導体部材又はガラスからなることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の位置決め装置。
【請求項６】
前記接着剤は紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学機器、精密機器、測定機器等の各種精密部品などの変位や位置決め調整、角度調整の機構に用いられる位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリズム、レンズ、反射鏡、回折格子等の各種光学部品を有する機器の組立に際しては、光学部品の光軸を精密に決める必要がある。そのため、光学部品の組み立てには、微調整可能なＸＹステージなどを用いて位置決めしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような微小な調整をするには時間と作業者の熟練を要する。
位置や角度の調整に精密モータやマイクロメータを用いる調整機構は、高精度になるほど大型化、複雑化すると共に、製造に時間とコストとがかかるという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、高精度の位置調整が可能であり、かつ熟練を要することなく、比較的短時間で部品の精密な位置決めが可能で、しかも、簡単な構造の位置決め装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、請求項１においては、基板とこの基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記部品の位置を固定するためのガイドを半導体微細加工技術を用いて形成し、そのガイドに沿って前記被位置決め部品を配置して前記接着剤により瞬間的に固定したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２においては、
基板と、この基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記基板上にマイクロマシン技術を用いた微小変位の可動機構を設け、この可動機構により前記被位置決め部品の位置決めを行うとともに前記接着剤により瞬間的に固定したことを特徴とする。
【０００７】
請求項３においては、基板とこの基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記部品の位置を固定するためのガイドを、半導体微細加工技術を用いて形成し、そのガイドに沿って前記被位置決め部品を配置するとともに、前記基板上にマイクロマシン技術を用いた微小変位の可動機構を設け、この可動機構により前記被位置決め部品の位置決めを行うとともに前記接着剤により瞬間的に固定したことを特徴とする。
【０００８】
請求項４においては、請求項２又は３記載の位置決め装置において、
前記微小変位の可動機構は基板の表面に形成された表面波発生手段であり、この表面波発生手段上に配置された被位置決め部品に電気信号を印加して、前記被位置決め部品を所望の位置に移動させ前記接着剤で瞬間的に固定したことを特徴とする。
【０００９】
請求項５においては、請求項１〜４いずれかに記載の位置決め装置において、
前記基板は半導体部材又はガラスからなることを特徴とする。
【００１０】
請求項６においては、請求項１〜５いずれかに記載の位置決め装置において、
前記接着剤は紫外線硬化樹脂であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例を図面に基づき説明する。
図１（ａ，ｂ）は本発明の実施形態の一例を示す位置決め装置の平面図である。
図１（ａ）において、１は方形に形成されたシリコン基板、２はシリコン基板１上に配置された被位置決め部品であるプリズム、３は同じくシリコン基板１上に形成された櫛形電極（表面弾性波発生手段・・・超音波モータ等）である。
【００１２】
４ａ〜４ｃはシリコン基板上の３隅に正三角状に例えば１０μｍ程度の深さに形成された溝（凹部）であり、半導体プロセス（レジスト塗布、露光、エッチング等）を用いて精密に形成されている。
【００１３】
また、Ａ，Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ，Ｆの辺は直角に形成されており、辺Ａ，辺Ｃの距離Ｇ及び辺Ｄ，辺Ｅの距離Ｈも正確に形成されている。なお、溝の大きさはプリズムの大きさと同じか僅かに大きく形成する。
【００１４】
これらの溝にプリズム２ａ〜２ｃをそれぞれの辺に沿って配置し、ピンセットなどで溝の端面に押さえつけ、その状態で紫外線硬化樹脂により瞬間的に固定する。
【００１５】
上述のように形成された装置に矢印Ｐ方向から光を入射してＱ方向に出射させる。この場合プリズムの位置は半導体プロセスにより正確に形成した溝に合わせて固定されているので安定した光路を得ることができる。
【００１６】
なお、光路を僅かに変更したり、若しくは接着ミス等により所望の光路が得られない場合は、何れか一つのプリズムの微調整を行う。その様な場合、図１（ａ）のＪで示す部分の溝４ｃを例えば図１（ｂ）に示すように形成する。即ちマイクロマシン技術で平面ステージを作り、溝を形成する際に電極部を含んだ形に形成し、その溝に櫛形電極を形成する。
【００１７】
この櫛形電極３は表面弾性波を発生させる手段であり、このｘ，ｙ電極に接触するプリズムの底面には圧電素子からなる部材が配置されている。そして電極に交互に電圧を印加することによりプリズムを矢印Ｋ（回転）やＬ（直線）方向に数μｍ単位で移動させることができ、細かで迅速な位置決めが可能である。
なお、基板としてガラスを用いる場合には、所望の位置の表面に表面弾性波を発生させるための圧電部材を形成しておくものとする。
【００１８】
本発明の以上の説明は、説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明はその本質から逸脱せずに多くの変更、変形をなし得ることは当業者に明らかである。例えば実施例ではプリズムを固定したがレンズやミラーなどの光学部品であってもよく、プリズムの数も実施例に限るものではない。
【００１９】
また、基板はシリコン基板を用いた例を示したがエッチングが可能な他の材質であってもよい。更に、図ではプリズムを３個用い、そのうちの一つを表面波（表面弾性波・・・超音波モータ等）により動かす構成としたが、任意の数の溝と光学部品の組み合わせでもよく、１つの光学部品のみを表面弾性波により動かす構成としてもよい。特許請求の範囲の欄の記載により定義される本発明の範囲は、その範囲内の変更、変形を包含するものとする。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、基板とこの基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記部品の位置を固定するためのガイドを半導体微細加工技術を用いて形成し、そのガイドに沿って前記被位置決め部品を配置して前記接着剤により瞬間的に固定した。
【００２１】
また、基板上にマイクロマシン技術を用いた微小変位の可動機構を設け、この可動機構により前記被位置決め部品の位置決めを行うとともに前記接着剤により瞬間的に固定したので、高精度の位置調整が可能であり、微小な角度の高精度な調整に対応でき、かつこれらの調整を迅速に行うことができる。更に、マイクロマシニングによる可動部の耐久性、信頼性を具備する必要がなく永久的に使用可能である。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１　　シリコン基板
２　　プリズム
３　　電極
４　　溝（凹部）
【図１】
2004029368.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成15年5月22日(2003.5.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板とこの基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記部品の位置を固定するためのガイドを半導体微細加工技術を用いて形成し、そのガイドに沿って前記被位置決め部品を配置して前記接着剤により固定したことを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
基板と、この基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記基板上にマイクロマシン技術を用いた微小変位の可動機構を設け、この可動機構により前記被位置決め部品の位置決めを行うとともに前記接着剤により固定したことを特徴とする位置決め装置。
【請求項３】
基板とこの基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記部品の位置を固定するためのガイドを、半導体微細加工技術を用いて形成し、そのガイドに沿って前記被位置決め部品を配置するとともに、前記基板上にマイクロマシン技術を用いた微小変位の可動機構を設け、この可動機構により前記被位置決め部品の位置決めを行うとともに前記接着剤により固定したことを特徴とする位置決め装置。
【請求項４】
前記微小変位の可動機構は基板の表面に形成された表面波発生手段であり、この表面波発生手段上に配置された被位置決め部品に電気信号を印加して、前記被位置決め部品を所望の位置に移動させ前記接着剤で固定したことを特徴とする請求項２又は３記載の位置決め装置。
【請求項５】
前記基板は半導体部材又はガラスからなることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の位置決め装置。
【請求項６】
前記接着剤は紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の位置決め装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、請求項１においては、
基板とこの基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記部品の位置を固定するためのガイドを半導体微細加工技術を用いて形成し、そのガイドに沿って前記被位置決め部品を配置して前記接着剤により固定したことを特徴とするものである。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
請求項２においては、
基板と、この基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記基板上にマイクロマシン技術を用いた微小変位の可動機構を設け、この可動機構により前記被位置決め部品の位置決めを行うとともに前記接着剤により固定したことを特徴とする。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項３においては、基板とこの基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記部品の位置を固定するためのガイドを、半導体微細加工技術を用いて形成し、そのガイドに沿って前記被位置決め部品を配置するとともに、前記基板上にマイクロマシン技術を用いた微小変位の可動機構を設け、この可動機構により前記被位置決め部品の位置決めを行うとともに前記接着剤により固定したことを特徴とする。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項４においては、請求項２又は３記載の位置決め装置において、
前記微小変位の可動機構は基板の表面に形成された表面波発生手段であり、この表面波発生手段上に配置された被位置決め部品に電気信号を印加して、前記被位置決め部品を所望の位置に移動させ前記接着剤で固定したことを特徴とする。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、基板とこの基板の表面に配置される被位置決め部品と、この部品を前記基板の表面に接着する接着剤からなり、前記部品の位置を固定するためのガイドを半導体微細加工技術を用いて形成し、そのガイドに沿って前記被位置決め部品を配置して前記接着剤により固定した。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、基板上にマイクロマシン技術を用いた微小変位の可動機構を設け、この可動機構により前記被位置決め部品の位置決めを行うとともに前記接着剤により固定したので、高精度の位置調整が可能であり、微小な角度の高精度な調整に対応でき、かつこれらの調整を迅速に行うことができる。更に、マイクロマシニングによる可動部の耐久性、信頼性を具備する必要がなく永久的に使用可能である。