专利名称：光学部件以及光学部件的制造方法
技术领域：
本发明涉及光学部件以及光学部件的制造方法。
背景技术：
在专利文献l中记载了将保持半导体激光元件(发光部件)的底座 (固定部件)和保持透镜(受光部件)的镜筒固定于支架(壳体)的光 学装置(光学部件)。在专利文献l中，在支架与底座的接合面上设槽， 利用槽中填充的粘接剂粘接底座。
在专利文献2中，在支架上形成分别开在与镜筒以及底座的接合面 上的孔，在该孔中注入光硬化树脂，在支架上固定镜筒和底座。但是， 使光硬化树脂硬化的光存在能够到达的深度，在专利文献2方法中，有 时无法充分地对镜筒和底座的表面的光硬化树脂照射光，而无法获得足 够的接合强度。
另外，将保持发光部件或受光部件的固定部件，与壳体空开间隙而 以在与壳体之间架桥的方式使光硬化性树脂介入地配置，在能够维持光 硬化性树脂的架桥状态的范围内对固定部件的位置进行微调，对光硬化 性树脂投射使树脂硬化的光，通过确定发光部件与受光部件的相对位置 来制造光学部件(或者光学装置)。 但是在该方法中，当固定部件的调整量较大时，光硬化性树脂被压 扁而直径扩大，使树脂硬化的光线可能无法到达其中心部。只要光硬化 性树脂的表面硬化，即使中心部没有硬化，在制造后也不会立即看出问 题，但是光硬化性树脂的中心部在装配后，会由于自然光等逐渐硬化。 一般的光硬化性树脂在硬化时略微收缩，因此当光硬化性树脂存在未硬 化部分时，随着时间进展可能发生光学部件的发光部件与受光部件的位 置关系略微错乱的问题。
专利文献l:特开平5 - 136952号^i^艮专利文献2 :特开平5 - 273483号爿^才艮
发明内容
针对上述问题，本发明目的在于提供在壳体上对发光部件和受光部 件调整相互的相对位置，并以不引起随时间推移变化的方式进行定位的 光学部件及其制造方法。
为了解决上述课题，本发明的一个方面的光学部件，在壳体上固定 有发光的发光部件以及接受上述发光部件发出的光的受光部件，上述发 光部件以及上述受光部件的至少任意一个，以在与上述壳体之间具有间 隙的方式，通过光硬化性树脂在与上述壳体之间架桥而被固定，上述壳 体上形成有能够收入上述光硬化性树脂的 一部分并且能够向其内部投 光地开放的凹部。
根据该构成，在对发光部件或受光部件进行微调时，光硬化性树脂 的一部分进入凹部内，从而能够在这种程度上抑制光硬化性树脂沿着壳 体表面的扩展。由此，因为使光硬化性树脂硬化的光线的照射方向上的 光硬化性树脂的厚度减小，所以光线能够渗透整个光硬化性树脂而使整 体完全地硬化。由此使光硬化性树脂从后部硬化，能够避免发光部件与 受光部件的相对位置错乱。
另外，本发明的一个方面的光学部件的制造方法，该光学部件在壳 体上固定有发光的发光部件以及接受上述发光部件发出的光的受光部 件，预先将上述发光部件以及上述受光部件的一方固定于上述壳体，以 在上述发光部件以及上述受光部件的另 一方与上述壳体的间隙中架桥 的方式填放有光硬化性树脂的状态下，边确认上述受光部件的受光状态 边确定上述发光部件与上述受光部件的相对位置，对上述光硬化性树脂 照射树脂硬化用光线而使其硬化，由此将上述发光部件以及上述受光部 件的另一方固定于上述壳体，在上述壳体上预先设置与填放上述光硬化 性树脂的位置的照射上述树脂硬化用光线的一侧邻接的凹部，在确定上 述发光部件以及上述受光部件的相对位置时，将沿着上述壳体摊开的上 述光硬化性树脂的一部分收入上述凹部。
根据该方法，在对发光部件或受光部件进行微调时，光硬化性树脂的一部分进入凹部内，从而能够在这种程度上抑制光硬化性树脂沿着壳 体表面的扩展。由此，使光硬化性树脂硬化的光线的照射方向上的光硬 化性树脂的厚度减小，因此光线能够渗透整个光硬化性树脂而使整体完 全地硬化。由此使光硬化性树脂从后部硬化，能够避免发光部件与受光 部件的相对位置错乱。
另外，在上述光学部件的制造方法中，上述发光部件和上述受光部 件的另 一方被保持于固定部件，上述固定部件相对于上述壳体通过上述 光硬化性树脂进行固定也可以。
根据该方法，通过光硬化性树脂对可自由设计形状的固定部件进行 固定，因此可以在易于对光硬化性树脂照射光线的位置固定，或者即使 在光硬化性树脂的位置偏移的情况下也能够适当地进行固定那样地易 于设计。
另外，在上述光学部件的制造方法中，上述壳体的填放上述光硬化
性树脂的位置处于彼此朝向相反的两个外表面上，上述固定部件具有 从与照射上述树脂硬化用光线的方向相反一侧，与上述外表面空开间隙 地延伸的一对臂部。
根据该方法，在壳体的安装发光元件的部分的侧面填放光硬化性树 脂，因此即使光学部件小型化也没有光硬化性树脂附着在发光元件上的 担心。
另外，在上述光学部件的制造方法中，在上述两个外表面上分别， 以上述一对臂部的间隔与、上述两个外表面的距离之差以上的高度，填 放上述光硬化性树脂，将上述固定部件从与照射上述树脂硬化用光线的 方向相反一侧相对于上述壳体配置。
根据该方法，在固定部件上可靠地附着光硬化性树脂，因此能够可 靠地对固定部件进行固定，过剩的光硬化性树脂附着在固定部件的臂部 的照射树脂硬化用光线一侧的顶端上。因此，在对架桥于壳体和固定部 件之间的光硬化性树脂照射树脂硬化用光线时，也会对臂部顶端的光硬 化性树脂照射树脂硬化用光线，能够同时硬化而避免不良情形。
另外，在上述光学部件的制造方法中，上述臂部延伸到与上述凹部的填放上述光硬化性树脂的位置侧的端部大致相同的位置。
根据该方法，臂部没有覆盖凹部，相对于壳体和固定部件的臂部的 间隙倾斜而能够照射树脂硬化用光线，因此不会在凹部中残留未硬化的 光硬化性树脂。
另外，在上述光学部件的制造方法中，上述凹部以填放上述光硬化 性树脂侧的壁倾斜而逐渐变深的方式形成。
根据该方法，利用光硬化性树脂对壳体的润湿性，光硬化性树脂易 于沿着凹部的倾斜的壁面进入凹部的内部，并且能够抑制光硬化性树脂 向其他方向扩展。
根据上述构成，在壳体上形成收入用于固定发光部件或受光部件的 光硬化性树脂的多余部分的凹部，因此能够避免光硬化性树脂扩展，并 对全体光硬化性树脂照射树脂硬化用光线而使光硬化性树脂硬化。因 此，能够避免未硬化的光硬化性树脂在此后^ 更化导致发光部件与受光部 件的相对位置错乱。
图1为本发明第1实施方式的激光光源单元的立体图。
图2为图1的激光光源单元的侧视图。
图3为图1的激光光源单元的俯视图。
图4为图1的激光光源单元的装配装置的立体图。
图5为图1的激光光源单元的光硬化性树脂的详细剖视图。
图6为本发明第2实施方式的激光光源单元的立体图。
图7为图6的激光光源单元的侧视图。
图8为本发明第3实施方式的激光光源单元的立体图。
图9为本发明第4实施方式的激光光源单元的立体图。图1 0为图9的激光光源单元的光硬化性树脂的详细剖视图。
图1 1为本发明第5实施方式的光学部件的概略侧视图。 图12为本发明第6实施方式的光学部件的概略侧视图。
图1 3为本发明第7实施方式的光学部件的概略侧视图。
图1 4为图13的光学部件的具体例的曝光装置的俯视图。
图1 5为本发明第8实施方式的光学部件的立体图。
符号说明1"激光光源单元(光学部件)2..激光二极管(发光部件)
3"固定部件
3b...臂部4..衍射光学元件(受光部件)5..壳体
5b...侧面6...光硬化性树脂
7".凹部8...装配装置9...底座部
10..执行器部
17..紫外光源单元
18..紫外光射出头
具体实施例方式
由此参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1、图2以及图3表示本发明第1实施方式的光学部件即激光光 源单元l。激光光源单元l构成为，利用光硬化性树脂6将保持激光二 极管(发光部件)2的保持部件3安装到保持衍射光学元件(Diffractive Optical Element) 4的壳体5上。
衍射光学元件4是接受激光二极管2发出的扩散光并且将其变为平 行光线射出的受光部件。壳体5包含设有成为激光二极管2发出的激 光的光路的开口的正面5a;分别划定正面5a的两侧端而彼此相对的2 个侧面5b。保持部件3包含与壳体的正面5a相对而固定激光二极管 2的板状的本体3a;与壳体5的侧面5b空开间隙地从本体3a的两端延 伸的臂部3b。
光硬化性树脂6以架桥的方式填放在壳体5的侧面5b与臂部3b的 内表面之间，通过照射规定波长的紫外光(树脂硬化用光线)而硬化， 从而在壳体5上将固定部件3进而激光二极管2固定。
另外，在壳体5的侧面5b上，与填放光硬化性树脂6的位置邻接 地形成槽状的凹部7。
图4表示激光光源单元1的装配装置8。装配装置8包含将壳体 5载置于规定位置的底座部9;保持固定部件3而能够相对于底座部9 调整位置的执行器部10。底座部9包含对壳体5进行定位的定位销 11;对衍射光学元件4的输出进行监视的CCD摄像机12。执行器部10 构成为能够将把持固定部件3的把持头13沿着彼此垂直的3个轴向螺 旋进给而相对于底座部9定位。
另外，装配装置8包含在各轴向上驱动执行器部10的驱动器14a、 14b、 14C;对CCD摄像机12观测的衍射光学元件4的输出进行图像 处理并进行解析的图像处理装置15;基于图像处理装置的处理结果对控 制动作的驱动器14a、 14b、 14C进行控制的计算机16;产生使光硬化 性树脂6硬化的规定波长的紫外线的紫外光源单元17;通过光纤与紫外 光源单元17连接而配置为向光硬化性树脂6射出紫外光的紫外光射出头18。
通过装配装置8进行的激光光源单元1的装配首先，在底座部9 上载置的壳体5的侧面5b的规定位置填放光硬化性树脂6。然后，使 在远离壳体5的位置把持固定部件3的把持头13靠近壳体5。由此，固 定部件3的臂部3b与壳体5的侧面5b对向地移动。在进行这种移动时， 光硬化性树脂6也附着到臂部3b上，臂部3b与侧面5b之间通过光硬 化性树脂6架桥。
在固定部件3与壳体5之间通过光硬化性树脂6架桥的状态下，向 激光二极管2供电，为了使CCD摄像机12能够观测到从衍射光学元件 4射出所需的平行光线的情况，通过执行器部10对固定部件3即激光二 极管2的位置进行微调。如果将激光二极管2固定于适当的位置，利用 从紫外光射出头18射出的紫外光使光硬化性树脂6硬化。
图5表示激光二极管2定位状态的光硬化性树脂6的断面形状。最 初，光硬化性树脂6优选，分别，在侧面5b上，填放得高于固定部件 3的臂部3b的间隔(内面间的距离)与壳体5的侧面5b的距离之差。 由此，即使固定部件3的把持位置发生偏移，光硬化性树脂6的顶部也 必然与臂部3b接触。高于臂部3b的内面填放的光硬化性树脂6在臂部 3b的端面上附着。
当固定部件3的臂部3b沿着壳体5的侧面5b前进时，或者此后为 了进行微调而使臂部3b靠近侧面5b时，剩余的光硬化性树脂6如图所 示进入凹部7。即，通过凹部7接收了剩余的光硬化性树脂6的一部分， 从而能够降低光硬化性树脂6沿着侧面5b的扩展。图中双点划线示出 了在没有凹部7的情况下光硬化性树脂6的扩展。
对臂部3b与侧面5b之间的光硬化性树脂6如图中箭头所示沿着侧 面5b从凹部7 —侧照射紫外光。通过在凹部7内收入了光硬化性树脂 6的一部分，使光硬化性树脂6全体硬化所需紫外光必须透过的渗透距 离变短，从而降低了无法使光硬化性树脂6充分硬化的可能性。另外， 为了能够在臂部3b于侧面5b的间隙中可靠地投射紫外光，优选在对激 光二极管2的位置进行微调后，臂部3b与侧面5b的间隙也在0.3mm 以上。
10另外，凹部7与填放光硬化性树脂6的位置邻接，并且形成为处于 与固定部件3的本体3a相反侧的位置而向外侧开放，以使得即使将固 定部件3固定于壳体5之后，也能够向其内部投射紫外光。由此，对被 收入到凹部7中的光硬化性树脂6也可以整体地渗透照射紫外光，使其 完全硬化。
也可以，如图6和图7所示本发明的第2实施方式，将凹部7与壳 体5的侧面5b的填放光硬化性树脂6的位置的上下的外侧邻接，即在 固定部件3的臂部3b的延伸方向的两侧(上下)设置。在该构成中， 将紫外光射出头18上下对向配置，使光硬化性树脂6硬化。另外，在 本实施方式以下的说明中，与此前说明的构成要素相同的构成要素则标 记相同符号而省略说明。
另外，也可以，如图8所示本发明的第3实施方式，在壳体5的正 面5a填放光硬化性树脂6，在正面5a的与光硬化性树脂6邻接的位置 形成凹部7。
另外，也可以，如图9所示本发明的第4实施方式，使凹部7的与 填放光硬化性树脂6的位置邻接的侧壁7a倾斜，使凹部7从光硬化性 树脂6侧逐渐变深。通过该构成，如图10所示，利用光硬化性树脂6 对侧壁7a的润湿性，能够将光硬化性树脂6沿着侧壁7a顺利地导入凹 部7的内部。
图11简化表示本发明第5实施方式的光学部件19的构成。本实施 方式的光学部件19在壳体20上具有发光部件21;透射发光部件21 发出的光线或者接受光线而输出供光学作用的光线的例如透镜或者滤 光片等第l受光部件22;接受第l受光部件22的输出光而变换为能量 或者信息的例如光电二极管或CCD元件等第2受光部件23。
在本实施方式中，将保持发光部件21的固定部件24在壳体20上 定位，利用光硬化性树脂25进行固定。此时，也可以，如图所示，通 过放大器26对发光部件21的输出进行放大，利用示波器27监视输出， 通过手动操作对固定部件24的位置进行调整。
另外，在图12所示本发明的第6实施方式中，将第1受光部件22在壳体20上定位固定。另外，在图13所示本发明的第7实施方式中， 将第2受光部件23在壳体20上定位固定。如这些实施方式所示那样， 本发明也可以将处于光线路径的任何部件相对于光线定位固定。另外， 当然也不限于这些部件的组合。
图14表示作为图13的第7实施方式的具体例的图像形成装置的曝 光装置28。曝光装置28对感光体29扫描照射激光而形成静电潜像。该 构成在壳体30上设有产生与扫描图像数据对应的输出的激光的激光 二极管(发光部件)31;将激光二极管31产生的激光改变角度进行反 射并扫描移动的多面反射镜32;为了检测激光的扫描位置原点而接受扫 描范围一端的激光的光电二极管33。在曝光装置28中对光电二极管33 相对激光的位置进行微调而固定在壳体30上。
另外，本发明也适用于如图15所示装配途中的本发明第8实施方 式的光学部件34那样，在壳体35上仅有发光部件36和由受光元件构 成的第2受光部件37，不具有透镜等中间的第1受光部件的结构。
权利要求
1.一种光学部件，其特征在于，在壳体上固定有发光的发光部件以及接受上述发光部件发出的光的受光部件，上述发光部件以及上述受光部件的至少任意一个，以在与上述壳体之间具有间隙的方式，通过光硬化性树脂在与上述壳体之间架桥而被固定，上述壳体上形成有能够收入上述光硬化性树脂的一部分并且能够向其内部投光地开放的凹部。
2. —种光学部件的制造方法，该光学部件在壳体上固定有发光的 发光部件以及接受上述发光部件发出的光的受光部件，该光学部件的制 造方法的特征在于，预先将上述发光部件以及上述受光部件的一方固定于上述壳体， 以在上述发光部件以及上述受光部件的另一方与上述壳体的间隙 中架桥的方式填放有光硬化性树脂的状态下，边确认上述受光部件的受 光状态边确定上述发光部件与上述受光部件的相对位置，对上述光硬化 性树脂照射树脂硬化用光线而使其硬化，由此将上述发光部件以及上述 受光部件的另一方固定于上述壳体，在上述壳体上预先设置与填放上述光硬化性树脂的位置的、照射上 述树脂硬化用光线的一侧邻接的凹部，在确定上述发光部件以及上述受 光部件的相对位置时，将沿着上述壳体摊开的上述光硬化性树脂的一部 分收入上述凹部。
3. 根据权利要求2所述的光学部件的制造方法，其特征在于，上 述发光部件以及上述受光部件的另 一方被保持于固定部件，上述固定部 件相对于上述壳体通过上述光硬化性树脂被固定。
4. 根据权利要求3所述的光学部件的制造方法，其特征在于， 上述壳体的填放上述光硬化性树脂的位置处于彼此朝向相反的两个外表面上，上述固定部件具有从与照射上述树脂硬化用光线的方向 相反一侧，与上述外表面空开间隙地延伸的一对臂部。
5. 根据权利要求4所述的光学部件的制造方法，其特征在于， 在上述两个外表面上分别，以上述一对臂部的间隔与、上述两个外表面的距离之差以上的高度，填放上述光硬化性树脂，将上述固定部件从与照射上述树脂硬化用光线的方向相反一侧相 对于上述壳体配置。
6. 根据权利要求4所述的光学部件的制造方法，其特征在于，上述臂部延伸到与上述凹部的填放上述光硬化性树脂的位置侧的 端部大致相同的位置。
7.根据权利要求2所述的光学部件的制造方法，其特征在于， 上述凹部以填放上述光硬化性树脂侧的壁倾斜并逐渐变深的方式 形成。
全文摘要
本发明提供在壳体上对发光部件和受光部件调整彼此的相对位置并以不引起随时间推移变化的方式进行定位的光学部件及其制造方法。在光学部件(1)中，将保持发光部件(2)的固定部件(3)，以在与壳体(5)之间具有间隙的方式，通过光硬化性树脂(6)架桥而固定在保持受光部件(4)的壳体(5)上，其中，在壳体(5)上，与光硬化性树脂(6)所填放的位置邻接地形成凹部(7)，该凹部(7)开放为能够向其内部投光，并能够收入光硬化性树脂(6)的一部分。
文档编号H01L31/02GK101609186SQ20091014667
公开日2009年12月23日 申请日期2009年6月11日 优先权日2008年6月18日
发明者石原靖, 藤田大介 申请人:柯尼卡美能达商用科技株式会社