專利名稱：光學(xué)元件固定方法和光學(xué)模塊的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用光固化性粘接劑把光學(xué)元件粘接固定在固定部件上的光學(xué)元件固定方法和光學(xué)模塊的制造方法。
背景技術(shù)：
以往，把在拾取透鏡和光通信模塊中使用的微型透鏡等光學(xué)元件粘接固定在鏡筒等固定部件上時，是涂布紫外線固化性粘接劑之后通過把紫外線從紫外線光源向紫外線固化性粘接劑進行照射來把光學(xué)元件固定在固定部件上的。例如如圖14那樣，在金屬制的透鏡鏡筒200內(nèi)環(huán)狀的保持面220上涂布紫外線固化性粘接劑，把透鏡100以使其安裝面150與保持面220相對配置的狀態(tài)來從紫外線光源的管口30a向透鏡100照射紫外線a，通過形成粘接劑層290來把透鏡100固定在透鏡鏡筒200上。透鏡100等光學(xué)元件根據(jù)其重量輕或成本面等的理由，由樹脂材料構(gòu)成是有利的。
下述專利文獻1公開了使用紫外線固化性粘接劑粘接光盤部件時通過截止小于或等于290nm波長的濾波器來照射紫外線，這樣使光盤的各部件因為利用紫外線而惡化且提高各部件粘接力耐久性的光盤部件的粘接方法。專利文獻1如其圖4和圖7那樣，在間隔涂布有粘接劑的盤狀基板上放置截止小于或等于290nm波長的玻璃板，在玻璃板上面放置不銹鋼制的中空圓筒狀重物的狀態(tài)下，把多條光纖配置在重物的外周或中心孔處，從紫外線照射裝置通過各光纖來向玻璃板照射紫外線。
專利文獻1特開平03-198235號公報在透鏡等光學(xué)元件是由樹脂材料構(gòu)成的情況下，根據(jù)本發(fā)明者等的實驗了解到一方面為了使紫外線固化性粘接劑固化而需要以一定程度的時間來照射紫外線，另一方面若把紫外線向光學(xué)元件照射大于或等于10秒，則光學(xué)元件的溫度大為上升，產(chǎn)生使光學(xué)元件的透鏡面等變形等的不良影響。且了解到通過對使用紫外線固化性粘接劑的粘接面一邊施加壓力一邊照射紫外線使粘接劑固化就能使粘接劑的厚度均勻。
但把外徑4～5mm左右的微型透鏡通過粘接劑安裝固定在圖14那樣的透鏡鏡筒上時，由于透鏡鏡筒是金屬制的且是非透光性的，所以不能通過透鏡僅向粘接劑照射紫外線，如專利文獻1的圖4或圖7那樣把重物配置在透鏡鏡筒內(nèi)，而在重物的中心孔或外周配置光纖來照射紫外線是相當困難的，且配置重物和光纖的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用于粘接劑固化的工序麻煩，生產(chǎn)性低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述那樣的現(xiàn)有技術(shù)問題而開發(fā)的，目的在于提供一種光學(xué)元件固定方法和光學(xué)模塊的制造方法，其以簡單的結(jié)構(gòu)能使固化后的光固化性粘接劑的厚度均勻，且即使為了由光固化性粘接劑的粘接固定而向光學(xué)元件照射紫外線等光時，也能抑制光學(xué)元件溫度上升等的不良影響。
為了達到上述目的，本發(fā)明的光學(xué)元件固定方法是通過光固化性粘接劑把光學(xué)元件粘接固定在固定部件上，本光學(xué)元件固定方法在所述光學(xué)元件的粘接固定部和所述固定部件的粘接固定部的至少一方使用所述光固化性粘接劑之后，一邊通過由透光性材料構(gòu)成的負載夾具向所述粘接固定部施加負載，一邊從光源通過所述負載夾具向所述光固化性粘接劑進行光照射。
根據(jù)該光學(xué)元件固定方法，為了使粘接劑固化，而在把來自光源的光相對粘接固定部是使用的光固化性粘接劑進行照射時，由于是一邊通過由玻璃等透光性材料構(gòu)成的負載夾具進行光照射一邊通過負載夾具向粘接固定部施加負載，所以能使固化后的粘接劑厚度均勻。且由于能通過負載夾具來進行光照射，所以在從光源進行光照射時不需要配置特別的光纖等，能以簡單的結(jié)構(gòu)使光固化性粘接劑的厚度均勻。
這時，所述透光性材料具有吸收與所述光固化性粘接劑固化無關(guān)區(qū)域波長的光的特性，這樣在通過負載夾具進行光照射時由于吸收了與光固化性粘接劑固化無關(guān)區(qū)域波長的光，所以能有效抑制光學(xué)元件溫度上升等的不良影響。
所述透光性材料通過具有透射與所述光固化性粘接劑固化有關(guān)區(qū)域波長的光的特性，而能提高粘接劑的固化效率并縮短光照射時間。即，負載夾具是由具有通過光固化性粘接劑固化所需要的光(例如波長300～450nm)的濾波器功能的材料制作。例如原來的光源只要把大于或等于450nm的波長截止，則作為濾波器功能就不是僅使300～450nm通過，而是使大于或等于300nm的波長通過便可。
具體說就是在光固化性粘接劑是紫外線固化性時，所述透光性材料在吸收小于或等于波長300nm的光的同時最好具有透射波長300～450nm范圍內(nèi)的光的特性。通過吸收小于或等于波長300nm的光而能有效抑制溫度上升等的不良影響，同時使波長300～450nm范圍內(nèi)的光透射而使粘接劑固化時，在小于或等于對光學(xué)元件有不良影響的溫度，就能以比不通過負載夾具進行照射的情況短的時間使粘接劑固化。
所述負載夾具具有光限制部，其在進行所述光照射時限制光使光不向所述光學(xué)元件的光學(xué)功能部照射，這樣就能防止具有透鏡功能等的光學(xué)功能部由光照射而引起惡化。
所述負載夾具具有光波導(dǎo)部，其在進行所述光照射時把光向所述粘接固定部引導(dǎo)，這樣能有效地進行光照射，能促進粘接劑固化。
把所述固定部件、所述光學(xué)元件、所述負載夾具和所述光源通過定位部件進行定位后再進行所述光照射，這樣光源位置穩(wěn)定，能實現(xiàn)再現(xiàn)性好的光照射，所以能把光學(xué)元件和固定部件以一定的高質(zhì)量進行粘接固定。
把光學(xué)元件的粘接固定部和固定部件的粘接固定部的至少一個面通過噴丸處理、切削、激光照射、等離子加工或化學(xué)處理等的表面粗糙度處理方法變粗糙，這樣能均勻涂布粘接劑，在能使粘接劑的厚度均勻的同時，能增大粘接剪切強度。
由負載夾具向粘接固定部施加的壓力最好是在0.5～2kgf/cm2的范圍內(nèi)，只要壓力大于或等于0.5kgf/cm2則能使粘接劑的厚度在實用上充分均勻，只要壓力小于或等于2kgf/cm2則粘接劑的厚度不過薄且不產(chǎn)生光學(xué)元件的變形和應(yīng)變。在負載夾具的壓力是由自重給予時，通過調(diào)整負載夾具的大小(尺寸)就能得到適當?shù)膲毫Α?br> 本發(fā)明光學(xué)模塊的制造方法，其是通過所述的光學(xué)元件固定方法、把所述光學(xué)元件固定在所述固定部件上、而制造光學(xué)元件被粘接固定部粘接固定在固定部件的粘接固定部上的光學(xué)模塊。
根據(jù)該光學(xué)模塊的制造方法，通過由透光性材料構(gòu)成的負載夾具進行光照射的同時通過負載夾具向粘接固定部施加負載，所以能以簡單的結(jié)構(gòu)使粘接劑的厚度均勻，同時通過透光性材料吸收與光固化性粘接劑固化無關(guān)的規(guī)定區(qū)域波長的光，而能抑制光學(xué)元件溫度上升等的不良影響。因此能得到光學(xué)元件被穩(wěn)定且可靠地粘接固定在固定部件上的同時質(zhì)量好的光學(xué)模塊。
所述光學(xué)模塊的制造方法最好是適用于所述光學(xué)模塊是對于所述粘接固定部通過所述光學(xué)元件來進行所述光照射結(jié)構(gòu)的情況。例如最好是也適用于把光學(xué)元件固定在非光透射性的鏡筒等固定部件的內(nèi)部，只能通過光學(xué)元件向粘接固定部進行光照射的光學(xué)模塊的情況。
根據(jù)本發(fā)明光學(xué)元件固定方法和光學(xué)模塊的制造方法，以簡單的結(jié)構(gòu)就能使固化后的光固化性粘接劑的厚度均勻，粘接強度·粘接特性穩(wěn)定。由于是由光固化性粘接劑進行的粘接固定，所以即使向光學(xué)元件照射紫外線等的光也能抑制光學(xué)元件溫度上升等的不良影響。


圖1是表示用于說明第一實施例光學(xué)元件固定方法的透鏡固定結(jié)構(gòu)和紫外線(UV)光源、負載夾具的主要部分縱剖面圖；圖2是概略表示用于說明第二實施例光學(xué)元件固定方法的透鏡固定結(jié)構(gòu)和負載夾具的主要部分縱剖面圖；圖3是概略表示用于說明第二實施例其它光學(xué)元件固定方法的透鏡固定結(jié)構(gòu)和負載夾具的主要部分縱剖面圖；圖4是概略表示用于說明第二實施例其它光學(xué)元件固定方法的透鏡固定結(jié)構(gòu)和負載夾具的主要部分縱剖面圖；圖5是概略表示用于說明第二實施例另外其它光學(xué)元件固定方法的透鏡固定結(jié)構(gòu)和負載夾具的主要部分縱剖面圖；圖6是概略表示用于說明第三實施例光學(xué)元件固定方法的透鏡固定結(jié)構(gòu)和負載夾具、UV光源的管口、定位部件的主要部分縱剖面圖；圖7是表示三種樹脂材料(PC、APL、PMMA)的波長與光透射率關(guān)系的光透射特性曲線；圖8是表示預(yù)備實驗例1的紫外線照射時間與表面溫度關(guān)系的曲線；圖9是表示預(yù)備實驗例2的UV光源與光強度傳感器表面的距離與波長350nm時的光強度關(guān)系的曲線；
圖10是表示預(yù)備實驗例2的UV光源與光強度傳感器表面的距離與波長250nm時的光強度關(guān)系的曲線；圖11是表示預(yù)備實驗例2的UV光源與光強度傳感器表面的距離與波長420nm時的光強度關(guān)系的曲線；圖12是表示預(yù)備實驗例2的UV光源與光強度傳感器表面的距離與光強度(整個波長范圍)關(guān)系的曲線；圖13是圖(a)表示實施例的透鏡固定結(jié)構(gòu)，圖(b)表示固化后粘接劑厚度的測量結(jié)果；圖14是表示用于說明現(xiàn)有光學(xué)元件固定方法的透鏡固定結(jié)構(gòu)和紫外線(UV)光源的主要部分縱剖面圖。
具體實施例方式
以下使用

本發(fā)明的實施例。
(第一實施例)圖1是表示用于說明第一實施例光學(xué)元件固定方法的透鏡固定結(jié)構(gòu)和紫外線(UV)光源·負載夾具的主要部分縱剖面圖。
圖1所示的透鏡固定結(jié)構(gòu)是把透鏡10由粘接劑粘接固定在圓筒狀的透鏡鏡筒20的內(nèi)面20a上。
透鏡10是由光學(xué)元件用樹脂構(gòu)成的塑料透鏡，其具有有透鏡功能的透鏡部11、位于透鏡部11的外周側(cè)且延伸到透鏡10最外周14的外周部13、從外周部13向與光軸p大致平行方向突出的安裝部12。透鏡部11具有以光軸p為中心的凸部11a，凸部11a相反側(cè)的平坦面11b從透鏡部11延伸到外周部13的一部分處。由外周部13和安裝部12構(gòu)成應(yīng)力和緩部。
安裝部12從外周部13向凸部11a的相反側(cè)延伸而構(gòu)成大致短筒狀的腳部且與透鏡鏡筒20的內(nèi)面20a相對的外周構(gòu)成透鏡10的最外周14。安裝部12的前端部在與光軸p正交的方向上形成安裝面15。最外周14的圖的上部的角部被倒角而形成倒角部16。
透鏡鏡筒20具有從其內(nèi)面20a向與光軸p正交的方向(透鏡鏡筒20的半徑方向內(nèi)側(cè))突出形成環(huán)狀的保持部21，透鏡10的安裝部12的安裝面15與保持部21的環(huán)狀保持面22相對。
透鏡鏡筒20由鐵、鎳、鈷系的合金(例如商品名“コバ一ル”)構(gòu)成，并實施Ni或Cr的電鍍處理。透鏡鏡筒20也可以由鋼、不銹鋼、鋁、鋁合金等其它金屬材料構(gòu)成。圖1的透鏡鏡筒20中保持部21的被電鍍處理的環(huán)狀保持面22整個面通過噴砂處理而變粗糙。
下面說明把上述透鏡10粘接固定在透鏡鏡筒20上的工序。首先把液狀的紫外線固化性粘接劑涂布在透鏡鏡筒20的保持面22上。作為該紫外線固化性粘接劑最好是環(huán)氧系或丙烯系的。
然后從圖1的上方把透鏡10以安裝部12位于下側(cè)并且插入透鏡鏡筒20內(nèi)，放置在保持面22上。這樣，在安裝面15與保持面22之間就形成了粘接劑層29。也可以把液狀的粘接劑預(yù)先涂布在透鏡10的安裝部12上。
然后如圖1所示那樣從透鏡鏡筒20的端部把由透光性材料構(gòu)成的圓柱狀負載夾具31向透鏡10的上方插入到內(nèi)面20a內(nèi)，使負載夾具31的前端面31a接觸在透鏡10的外周部13上，由此一邊利用負載夾具31的自重向粘接劑層29施加負載，一邊從紫外線(UV)光源30的管口30a通過負載夾具31向透鏡10照射紫外線。在負載夾具31的前端面31a側(cè)形成有與透鏡10的凸部11a對應(yīng)的凹部31b。
上述的負載夾具31由玻璃材料(BK7)構(gòu)成，例如通過把厚度(高度)設(shè)定為2.6mm而在從UV光源30把紫外線a通過負載夾具31進行照射時，能把對粘接劑層29的紫外線固化不需要的波長(250nm附近)的光吸收并且截止大于或等于98％，同時能使對粘接劑層29的紫外線固化所需要的350～450nm波長的光透射70～80％。
為了使由負載夾具31的自重施加的對于透鏡10的安裝面15的壓力在0.5～2kgf/cm2的范圍內(nèi)，最好調(diào)整負載夾具31的大小(特別是高度尺寸)。
通過向上述透鏡10的紫外線a照射，紫外線a主要是通過負載夾具31、透鏡10的外周部13和安裝部12，向安裝面15與保持面22之間粘接劑層29照射并使粘接劑層29固化。固化后的粘接劑層29的厚度最好是在5～10μm左右。
如上能把透鏡10粘接固定在透鏡鏡筒20內(nèi)，在從UV光源30照射紫外線時，由于上述那樣由玻璃材料構(gòu)成的負載夾具31是放置在被照射體即透鏡10上，所以能把對粘接劑層29的紫外線固化不需要的波長的光截止大于或等于98％，能抑制在透鏡10中由照射紫外線而引起的溫度上升，同時能使對粘接劑層29的紫外線固化所需要的350～450nm波長的光透射70～80％，在低于或等于使透鏡10受到不良影響的溫度(例如70度)，就能以比沒有負載夾具31的情況短的時間使粘接劑固化。
圖1所示的透鏡固定結(jié)構(gòu)中，固定部件透鏡鏡筒20是金屬材料制，沒有光透射性，透鏡10被固定在透鏡鏡筒20的內(nèi)面，從透鏡10的最外周14側(cè)面或透鏡鏡筒20的保持部21側(cè)不能照射紫外線，而僅能通過透鏡10向粘接固定部即安裝面15和保持面22進行紫外線照射的結(jié)構(gòu)，本實施例的光學(xué)元件固定方法適用于該透鏡固定結(jié)構(gòu)的情況，是理想的。
如上所述，根據(jù)本實施例的光學(xué)元件固定方法，在從光源進行光照射時不需要配置特別的光纖等，能以簡單的結(jié)構(gòu)使固化后粘接劑層29的厚度均勻，在粘接強度或粘接特性穩(wěn)定的同時即使向透鏡10照射紫外線也能抑制溫度上升等的不良影響，由光學(xué)元件用樹脂構(gòu)成的透鏡10不會由熱而變形。
如圖1虛線所示，在進行上述紫外線照射時為了把透鏡10的透鏡部11的凸部11a覆蓋而配置有片狀的遮光部件32，這樣能防止對安裝面15以外的部分，特別是對透鏡部11中的由光照射而引起惡化等的不良影響。
如上所述，由于把粘接劑涂布在透鏡鏡筒20的保持面22上時，粘接面即保持面22被粗糙化，所以粘接劑的擴展比變粗糙以前的電鍍表面好，容易把粘接劑層29的厚度控制均勻。最好對于透鏡10一邊在粘接劑的厚度方向上施加負載一邊照射紫外線，這樣能使粘接劑層29的厚度一定且粘接強度或粘接特性也穩(wěn)定。
(第二實施例)圖2到圖5是概略表示用于說明第二實施例各光學(xué)元件固定方法的透鏡固定結(jié)構(gòu)和負載夾具的主要部分縱剖面圖。
第二實施例的光學(xué)元件固定方法是把負載夾具由透光性材料構(gòu)成，并且一邊由負載夾具通過透鏡在粘接劑的厚度方向上施加負載一邊照射紫外線。圖2到圖4中的粘接固定對象的透鏡與圖1的透鏡10大致相同，所以在相同的部分上付與相同符號而省略其說明。
圖2所示的例子是圓筒狀的透鏡鏡筒40具有在下部向與光軸p正交的方向突出形成環(huán)狀的保持部41，透鏡10的安裝部12的安裝面15與該保持部41的環(huán)狀保持面42相對而進行粘接固定的透鏡固定結(jié)構(gòu)。另外，透鏡鏡筒40是由與圖1所示的透鏡鏡筒20相同的金屬材料構(gòu)成。
在圖2中，通過負載夾具45向透鏡10的安裝面15與透鏡鏡筒40的保持面42之間的粘接劑層49的厚度方向施加負載。負載夾具45與圖1的負載夾具同樣，由玻璃材料(BK7)構(gòu)成圓柱狀，并放置在透鏡10的外周部13上而從上面45a側(cè)施加負載。負載夾具45在下面45b側(cè)形成有與透鏡10的凸部11a對應(yīng)的凹部46，下面45b能貼緊在透鏡10的外周部13上。
下面說明使用負載夾具45把透鏡10粘接固定在透鏡鏡筒40上的工序。首先把液狀的環(huán)氧系或丙烯系紫外線固化性粘接劑涂布在透鏡鏡筒40的保持面42上。
然后從圖2的上方把透鏡10以安裝部12位于下側(cè)并且插入透鏡鏡筒40內(nèi)，放置在保持面42上。這樣，在安裝面15與保持面42之間就形成了粘接劑層49。也可以把液狀的粘接劑預(yù)先涂布在透鏡10的安裝部12上。
然后如圖2所示那樣把負載夾具45放置在透鏡10的上面的外周部13上，從紫外線(UV)光源(圖中省略)按紫外線照射方向b照射紫外線，在從負載夾具45的上面45a使紫外線射入的同時向負載夾具45施加負載，通過把透鏡10向透鏡鏡筒40的保持面42按壓而向粘接劑層49的厚度方向施加負載。在僅利用負載夾具45的自重就能得到對于透鏡10的安裝面15所需要的壓力(0.5～2kgf/cm2)的情況下則不需要加外力。
上述由玻璃材料構(gòu)成的負載夾具45例如通過把厚度設(shè)定為2.6mm，而在從UV光源把紫外線通過負載夾具45進行照射時，能把對粘接劑層49的紫外線固化不需要的波長(250nm附近)的光截止大于或等于98％，同時能使對粘接劑層49的紫外線固化所需要的350～450nm波長的光透射70～80％。
通過向上述負載夾具45的紫外線照射，從負載夾具45的上面45a射入的紫外線從下面45b通過透鏡10的外周部13和安裝部12，向安裝面15與保持面42之間的粘接劑層49照射，而使粘接劑層49固化。
如上所述，從UV光源通過負載夾具45向粘接劑層49照射紫外線而能把透鏡10粘接固定在透鏡鏡筒40內(nèi)，這時，在負載夾具45中，能把對粘接劑層49的紫外線固化不需要的波長的光截止大于或等于98％，而抑制透鏡10中由照射紫外線而引起的溫度上升，同時能使對粘接劑層49的紫外線固化所需要的350～450nm波長的光透射70～80％，而在小于或等于使透鏡10受到不良影響的溫度(例如70度)，能以比不通過負載夾具45照射的情況短的時間固化。
在進行上述紫外線照射時通過負載夾具45和透鏡10來向粘接劑層49的厚度方向施加負載，這樣能使粘接劑層49的厚度均勻且粘接強度或粘接特性也穩(wěn)定。
圖2所示的透鏡固定結(jié)構(gòu)中，固定部件即透鏡鏡筒40是金屬材料制，沒有光透射性，透鏡10被固定在透鏡鏡筒40的內(nèi)面，從透鏡10的最外周14側(cè)面或透鏡鏡筒40的保持部41側(cè)不能照射紫外線，是僅能通過透鏡10向粘接固定部即安裝面15和保持面42進行紫外線照射的結(jié)構(gòu)，本實施例的光學(xué)元件固定方法對該透鏡固定結(jié)構(gòu)的情況適用是理想的，能使粘接劑層49的厚度一定，同時即使向透鏡10照射紫外線也能抑制溫度上升等的不良影響。
與圖1同樣地最好把透鏡鏡筒40的保持面42變粗糙，以使在保持面42上涂布粘接劑時粘接劑的擴展好，而容易把粘接劑層49的厚度控制均勻。
下面說明圖3的例。圖3是在圖2的負載夾具45的凹部46的凹面上形成了反射面46a，在這點上與圖2不同，除此以外與圖2相同。反射面46a例如可以由鎳、鋁或鉻等金屬材料通過蒸鍍等形成。
與圖2同樣地，從UV光源按紫外線照射方向b通過負載夾具45向粘接劑層49照射紫外線時，射入到負載夾具45內(nèi)的紫外線被凹部46的反射面46a反射，所以限制了紫外線從凹部46朝向透鏡10的透鏡部11，而是按圖3的箭頭方向c朝向下面45b，并且射入透鏡10。因此，紫外線照射不到透鏡部11，故在能防止透鏡部11惡化的同時紫外線比被反射面46a反射的部分多，高效率地向粘接劑層49照射，所以能促進粘接劑固化，能縮短光照射時間。
下面說明圖4的例。圖4是在圖3負載夾具45的反射面46a的基礎(chǔ)上再加上在負載夾具45的外周面上也形成了反射面47，在這點上與圖3不同，除此以外與圖3相同。反射面47例如可以由鎳、鋁或鉻等金屬材料通過蒸鍍等形成。
與圖2同樣地，從UV光源按紫外線照射方向b通過負載夾具45向粘接劑層49照射紫外線時，射入到負載夾具45內(nèi)的紫外線被凹部46的反射面46a反射，同時被外周面的反射面47反射，紫外線按圖的箭頭方向d被向下面45b引導(dǎo)而射入透鏡10。因此，紫外線照射不到透鏡部11，在能防止透鏡部11惡化的同時紫外線比被反射面46a和反射面47反射而向下面45b引導(dǎo)的部分多，高效率地向粘接劑層49照射，所以能促進粘接劑固化，能縮短光照射時間。
下面說明圖5的例。圖5中粘接固定對象的透鏡50不是如上述透鏡10那樣安裝部12延伸成腳狀，而是具有一般的大致圓柱狀形狀，在這點上與圖3不同，除此以外與圖3相同。透鏡50由從平坦的上面52突出的凸部51構(gòu)成透鏡部，平坦的下面53的外周面?zhèn)扰c透鏡鏡筒40的保持面42相對，在保持面42與下面53的外周面之間形成了粘接劑層59。
圖5的負載夾具45與圖3是同樣的結(jié)構(gòu)，從UV光源按紫外線照射方向b通過負載夾具45向粘接劑層59照射紫外線時，射入到負載夾具45內(nèi)的紫外線被凹部46的反射面46a反射，所以限制了紫外線從凹部46朝向透鏡50的凸部51，而是按圖5的箭頭方向c朝向下面45b地射入透鏡50。因此，紫外線照射不到凸部51，在能防止凸部51惡化的同時紫外線比被反射面46a反射的部分多，高效率地向粘接劑層59照射，所以能促進粘接劑固化，能縮短光照射時間。
如上所述，能把大致圓柱狀的透鏡50由粘接劑層59粘接固定在透鏡鏡筒40的保持面42上，圖5的情況也是僅能通過透鏡50而向粘接固定部即下面53和保持面42進行紫外線照射的結(jié)構(gòu)，但圖5的光學(xué)元件固定方法適用該透鏡固定結(jié)構(gòu)的情況而是理想的，即使向透鏡50照射紫外線也能抑制溫度上升等的不良影響。
(第三實施例)圖6是概略表示用于說明第三實施例光學(xué)元件固定方法的透鏡固定結(jié)構(gòu)和負載夾具·UV光源的管口、定位部件的主要部分縱剖面圖。
圖6的例是把圖3的透鏡固定結(jié)構(gòu)由圖3的負載夾具得到時把UV光源的前端管口61固定，并對于透鏡鏡筒40、透鏡10和負載夾具45定位。
如圖6所示，定位部件62構(gòu)成圓筒狀，在底部具有成環(huán)狀突出的放置部62a，UV光源設(shè)置具有內(nèi)孔61a的管口61，通過內(nèi)孔61a沿圖6的紫外線照射方向b照射紫外線，管口61的前端從圖的上方插入到定位部件62的內(nèi)周面62b內(nèi)。
如圖6所示，在定位部件62以放置部62a穩(wěn)定地放置在操作臺65上的狀態(tài)下把透鏡鏡筒40配置在內(nèi)周面62b內(nèi)，在把液狀的粘接劑涂布在透鏡鏡筒40的保持面42上后再放置透鏡10，并在透鏡10的上面配置負載夾具45。在內(nèi)周面62b負載夾具45的周圍配置了圓筒輔助部件63之后，把UV光源的管口61插入定位部件62的內(nèi)周面62b內(nèi)。這樣，UV光源的管口61對于圓筒輔助部件63和透鏡鏡筒40被定位的結(jié)果是對于負載夾具45和透鏡10被定位。
在圖6的配置中，從UV光源通過管口61的內(nèi)孔61a沿紫外線照射方向b照射紫外線，與圖3同樣地是通過負載夾具45和透鏡10來向粘接劑層29進行照射并使粘接劑層29固化。
根據(jù)使用圖6定位部件62的光學(xué)元件固定方法，由于通過定位部件62把UV光源的管口61進行定位固定的同時把透鏡鏡筒40、透鏡10和負載夾具45對于管口61定位并固定成一體，所以UV光源的位置穩(wěn)定，能實現(xiàn)再現(xiàn)性好的紫外線照射，能由粘接劑層49以一定的高質(zhì)量把透鏡10粘接固定在透鏡鏡筒40上。
上述第一到第三實施例中的透鏡10、50由各種樹脂材料構(gòu)成的塑料透鏡就可以，了解到如圖7所示的三種樹脂材料(PC、APL、PMMA)的光透射特性，各樹脂材料在小于或等于波長300nm時光透射率相當?shù)拖拢貏e是PC、APL幾乎是零。光透射率幾乎是零就意味著其波長的光幾乎被吸收，樹脂材料由其被吸收的光的能量而發(fā)熱。另一方面紫外線固化性粘接劑是被300～450nm范圍內(nèi)波長的光所固化。根據(jù)以上情況，在第一到第三實施例中照射紫外線時是利用負載夾具31、45在透鏡照射前的階段把小于或等于300nm波長的光吸收而能有效抑制透鏡10、50的發(fā)熱，同時能使波長300～450nm范圍內(nèi)的光透射而有效地使粘接劑層29、49、59固化。
下面根據(jù)實施例更具體地說明本發(fā)明。
<預(yù)備實驗例1>
作為預(yù)備實驗例1測量了通過玻璃板(BK7)照射紫外線(UV)時的表面溫度。且作為比較實驗例1測量了不使用玻璃板(BK7)而直接照射紫外線(UV)時的表面溫度。
在預(yù)備實驗例1和比較實驗例1中作為紫外線照射裝置(UV光源)使用的是NAiS(松下電工)Aicure SPOT TYPE ANUP5204，在從照射光的管口前端距離2.5cm的位置處通過熱電偶來測量表面溫度。預(yù)備實驗例1在從表面距離10mm的位置處配置了2.6mm的玻璃板。其測量結(jié)果表示在圖8。
如從圖8了解到，不使用玻璃板(BK7)而直接照射紫外線的比較實驗例1在照射時間經(jīng)過的同時上升了相當?shù)臏囟?，超過了標準最高照射時間30秒的130度，相對地，配置玻璃板(BK7)照射紫外線(UV)的預(yù)備實驗例1是照射時間30秒不超過60度，是在容易產(chǎn)生由溫度上升而引起變形等不良影響的70度線以下。
<預(yù)備實驗例2>
作為預(yù)備實驗例2與預(yù)備實驗例1同樣地測量了通過玻璃板(BK7)照射紫外線(UV)時的表面的光強度。且作為比較實驗例2測量了不使用玻璃板(BK7)而直接照射紫外線(UV)時的表面的光強度。預(yù)備實驗例2、比較實驗例2與預(yù)備實驗例1相同，把從UV光源的管口前端到測量光強度的傳感器表面的距離在1.5～5cm的范圍內(nèi)變化來測量光強度。其測量結(jié)果表示在圖9(波長350nm時)、圖10(波長250nm時)、圖11(波長420nm時)、圖12(整個波長范圍)。作為光強度傳感器是使用的オ一ク制作所的(ORGUV-M10)產(chǎn)品。
從圖9、圖11、圖12了解到在波長350nm、420nm和整個波長范圍時，預(yù)備實驗例2與比較實驗例2相比光強度下降了10～30％左右，相對地從圖10了解在波長250nm時是下降了98～99％左右。了解到預(yù)備實驗例2通過配置玻璃板能把小于或等于波長300nm的光幾乎大部分截止。
<實施例>
下面作為實施例，把具有與圖1類似的圖13(a)那樣透鏡固定結(jié)構(gòu)的透鏡鏡筒如下所述地進行組裝。即把粘接劑涂布在金屬制鏡筒內(nèi)的保持面上之后，使透鏡的安裝面接觸在保持面上，把由與上述預(yù)備實驗例1、2同樣的玻璃材料(BK7)制作的圓柱狀負載夾具(45g)放置在透鏡的上面，在該狀態(tài)下與預(yù)備實驗例1、2同樣地從UV光源把紫外線從上方通過玻璃制的負載夾具向鏡筒保持面上的粘接劑大約照射30秒。這時，利用負載夾具的自重(45g)向鏡筒保持面上的粘接劑施加了1kgf/cm2程度的壓力。透鏡是由環(huán)狀烯烴類樹脂材料構(gòu)成的外徑4mm的塑料透鏡，粘接劑使用的是紫外線固化性環(huán)氧系粘接劑(商品名エレクトロライト社制2500Clear)。粘接劑的粘度是500cP(＝0.5Pa·s)。
作為比較例，以與所述實施例同樣的工序組裝了同樣的透鏡鏡筒，但沒有使用實施例的負載夾具并且沒有對透鏡施加負載地使粘接劑固化。
把所述實施例和比較例的透鏡鏡筒在粘接劑固化后在通過透鏡中心的剖面處切斷，在其切斷的剖面處測量粘接劑的厚度。測量部位是任意設(shè)定的8點，其厚度測量結(jié)果表示在圖13(b)。
從圖13(b)了解到，使用了負載夾具(45g)的實施例的固化后的粘接劑的厚度比沒使用負載夾具的無負載的比較例要薄，其厚度的偏差小。若把厚度的偏差以標準偏差σ進行比較，則比較例的σ＝1.35，相對地實施例的σ＝0.71，了解到實施例的粘接劑厚度在均勻性上比比較例優(yōu)良。
如上所述對實施本發(fā)明的優(yōu)選方式和實施例進行了說明，但本發(fā)明并不限定于此，在本發(fā)明的技術(shù)思想范圍內(nèi)可以有各種變形。例如本實施例中負載夾具31、45是由玻璃材料(BK7)構(gòu)成的，但本發(fā)明并不限定于此，而也可以是硼硅酸玻璃、藍板玻璃、白板玻璃等。特別是只要吸收小于或等于300nm波長的光且透射300～450nm波長光的透光性材料(光吸收材料)，也可以是玻璃以外的材料。
固定對象的光學(xué)元件當然也可以是透鏡以外的，例如也可以是波長板、衍射光柵和反射鏡等。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)元件固定方法，其是利用光固化性粘接劑把光學(xué)元件粘接固定在固定部件上，其中，在所述光學(xué)元件的粘接固定部和所述固定部件的粘接固定部的至少一方使用所述光固化性粘接劑，通過由透光性材料構(gòu)成的負載夾具向所述粘接固定部施加負載，一邊施加負載一邊從光源通過所述負載夾具向所述光固化性粘接劑進行光照射。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件固定方法，其特征在于，所述透光性材料具有吸收與所述光固化性粘接劑的固化無關(guān)區(qū)域波長的光的特性。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)元件固定方法，其特征在于，所述透光性材料透射與所述光固化性粘接劑固化有關(guān)區(qū)域波長的光。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件固定方法，其特征在于，所述透光性材料在吸收小于或等于波長300nm的光的同時透射波長300～450nm范圍內(nèi)的光。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件固定方法，其特征在于，所述負載夾具具有光限制部，該光限制部在進行所述光照射時限制光使光不向所述光學(xué)元件的光學(xué)功能部照射。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件固定方法，其特征在于，所述負載夾具具有光波導(dǎo)部，該光波導(dǎo)部在進行所述光照射時把光向所述粘接固定部引導(dǎo)。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件固定方法，其特征在于，把所述固定部件、所述光學(xué)元件、所述負載夾具和所述光源在通過定位部件進行定位后再進行所述光照射。
8.一種光學(xué)模塊的制造方法，其特征在于，其具有由光固化性粘接劑粘接固定在固定部件上的光學(xué)元件，在所述光學(xué)元件的粘接固定部和所述固定部件的粘接固定部的至少一方使用所述光固化性粘接劑，通過由透光性材料構(gòu)成的負載夾具向所述粘接固定部施加負載，一邊施加負載一邊從光源通過所述負載夾具向所述光固化性粘接劑進行光照射。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件固定方法，其特征在于，所述光固化性粘接劑是紫外線固化型的粘接劑。
10.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)模塊的制造方法，其特征在于，所述光固化性粘接劑是紫外線固化型的粘接劑。
全文摘要
提供一種光學(xué)元件固定方法和光學(xué)元件固定結(jié)構(gòu)的制造方法，其以簡單的結(jié)構(gòu)能使固化后的光固化性粘接劑的厚度均勻，且即使為了由光固化性粘接劑進行的粘接固定并且向光學(xué)元件照射紫外線等光時，也能抑制光學(xué)元件溫度上升等的不良影響。該光學(xué)元件固定方法在通過光固化性粘接劑把光學(xué)元件(10)粘接固定在固定部件(20)上時，使光固化性粘接劑適用光學(xué)元件的粘接固定部和固定部件的粘接固定部的至少一方之后，一邊通過由透光性材料構(gòu)成的負載夾具(31)向粘接固定部施加負載，一邊從光源通過負載夾具向光固化性粘接劑進行光照射。
文檔編號G02B7/02GK1892275SQ200610093258
公開日2007年1月10日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者三木直樹, 宮越博史, 澀谷佳樹 申請人:柯尼卡美能達控股株式會社