专利名称：接合滤光器与平行光管的设备的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种制造平行光管的设备，更具体的是，涉及一种把滤光器接合到平行光管上的设备。
滤光器可接合到平行光管的一端。滤光器用于过滤入射到形成于平行光管中的光纤的光。
但是，传统中，滤光器被手工接合到平行光管上。例如，工人通常用工具如镊子夹持平行光管和滤光器，并把平行光管或滤光器用如环氧树脂的胶涂覆。然后，把滤光器接合到平行光管的一端并把它们放置一段时间。
因此，传统平行光管是通过手工过程与滤光器接合的。因此，生产效率显著降低并且产品的可靠性也相应下降。而且，生产平行光管需要耗费很长时间，从而降低生产率。
本发明的其它目标和优点部分地将会在以下的描述中说明，部分将在描述中变得清楚，或通过发明的实施而获得。
本发明的前述和其它目的是通过提供一种用于把滤光器接合到平行光管的一端上，从而过滤入射到平行光管中的光的设备而实现。所述设备包括用来支撑滤光器的滤光器支撑件和设置在滤光器支撑件一部分上用以夹持平行光管的夹持器。所述设备包括用来朝向滤光器支撑件提升夹持器的提升件；以及至少一个设置在滤光器支撑件的一侧用以加热平行光管和滤光器的接触区域的加热件。
根据本发明的一个方面，所述夹持器包括形成有平行光管承坐于其中的承座槽的固定块，以及可动块，其一端与固定块的一侧可转动地接合，另一端与固定块的另一侧可分开地接合以使平行光管支撑地承坐在承座槽中。
根据本发明的一个方面，所述设备还包括锁定件，其在可动块接合到固定块上时，防止可动块从固定块上脱离。
根据本发明的另一方面，所述滤光器支撑件包括用于夹持滤光器的夹持固定器；以及旋转件，其用来支撑夹持固定器并围绕平行光管的轴线以预定的角度旋转滤光器。
根据本发明的另一方面，所述加热件包括径向设置在滤光器支撑件外面的紫外线加热件，并且滤光器放置在其中心。
根据本发明的另一方面，所述设备还包括设置在滤光器支撑件一侧的照明件，其用来向平行光管和滤光器的接触区域照明。
根据本发明的另一方面，所述设备包括至少一个设置在滤光器支撑件一侧的摄像头，其用来拍摄平行光管和滤光器的接触区域；以及与摄像头相连接的图象显示件，其用来显示摄像头拍摄的图象。
根据本发明的另一方面，所述设备还包括设置在提升块下面的水平移动件，其用来水平移动提升件。
根据本发明的另一方面，所述设备还包括用于将入射光提供到平行光管上的光提供件，及用于接收被滤光器过滤的入射光的光接收件。
根据本发明的另一方面，所述设备还包括控制件，其自动控制提升件，水平移动件，旋转件，加热件，照明件，图象显示件，光提供件和光接收件。
如
图1所示，平行光管10包括带有尾部光纤的透镜(pigtail)12和同轴线布置的GRIN(梯度指数)透镜14，容纳和支撑带有尾部光纤的透镜(pigtail)12和GRIN透镜14的玻璃管15，和用于保护玻璃管15外侧的管状金属套筒16。
由玻璃制成的带有尾部光纤的透镜(pigtail)12在其一端设置有形成预设光线入射路径的一对光纤13a和13b，光通过该对光纤入射。带有尾部光纤的透镜(pigtail)12的另一端形成有预设的斜面12a。
与带有尾部光纤的透镜(pigtail)12同轴布置的GRIN透镜14的一端形成有类似于带有尾部光纤的透镜(pigtail)12的斜面12a的斜面14a。带有尾部光纤的透镜(pigtail)12的斜面12a与GRIN透镜14的斜面14a相互面对地倾斜部置。
为制造具有上述结构的平行光管10，把GRIN透镜14固定地插入到玻璃管15中。GRIN透镜14上斜面14a形成的一端插入到玻璃管15中，其另一端以预定的距离暴露于玻璃管15的外面。
当GRIN透镜14被支撑地容纳在玻璃管15的一侧时，把带有尾部光纤的透镜(pigtail)12从另一侧插入。带有尾部光纤的透镜(pigtail)12上斜面12a形成的一端容纳在玻璃管15中，则带有尾部光纤的透镜(pigtail)12的斜面12a倾斜地布置以与已支撑地插入到玻璃管15中的GRIN透镜14的斜面14a面对。
带有尾部光纤的透镜(pigtail)12的斜面12a通过校准过程以符合光学性能的预定条件而相对于GRIN透镜14的斜面14a倾斜布置。然后，如果符合预定的条件，就把带有尾部光纤的透镜(pigtail)12和玻璃管15固定起来。
当GRIN透镜14和带有尾部光纤的透镜(pigtail)12被支撑地容纳到玻璃管15中时，把玻璃管15插入到金属套筒16中。然后，把玻璃管15和金属套筒16用环氧树脂17涂覆，从而把它们固定地接合在一起。根据以上所述，平行光管10的制造就完成了。
通过上述过程制造的平行光管10在光学通信设备，半导体设备等中被采用，并起到把通过光源入射的光纤转化成为平行光的作用。因此，采用滤光器来过滤从光源入射的一部分光线。滤光器与平行光管的一端相接合以形成滤光器接合器件。
如图2所示，滤光器接合设备包括用于支撑具有滤光器1的滤光器支撑件20，其中滤光器1的一端用胶涂覆，设置在滤光器支撑件20下面用于夹持平行光管10的夹持器30，以及用于朝向滤光器支撑件20提升夹持器30的提升件50。滤光器接合设备还包括多个设置在滤光器支撑件20一侧用来加热平行光管10和滤光器1之间接触区域的多个加热件66。
滤光器支撑件20包括用来夹持滤光器1的夹持固定器21，和旋转件22，其用来支撑夹持固定器21并围绕平行光管10的轴线以预定的角度转动滤光器1。旋转件22包括设置在夹持固定器21中心轴线上的蜗轮，设置有具有与蜗轮啮合的齿轮的蜗杆的旋转轴，以及用于转动旋转轴的电机。
当夹持固定器21与蜗轮接合时，如果操作电机以转动旋转轴，则与旋转轴的蜗杆啮合的蜗轮也转动。因此，夹持滤光器1的夹持固定器21以预定的角度转动。
如图4和5所示，夹持器30包括固定块31，其形成有平行光管承坐于其上的承座槽31a，和可动块32，其朝向固定块31压紧承坐在承座槽31a内的平行光管10的一侧。因此，可动块32使得平行光管10沿固定块31承坐在承座槽31a内。
固定块31的一侧形成有具有铰接孔(未示出)的突起31b。可动块32的一端形成有一对突起31b插入其中的铰接托架32a。每个铰接托架32a都包括对应于设置在突起31b上铰接孔的铰接孔(未示出)。铰销33插入到铰接托架32a的铰接孔和突起31b的铰接孔，其中两种铰接孔互相对应。因此，可动块32的一端相对于固定块31的一侧可以转动。
可动块32的另一端设置有与固定块31另一端磁性连接的磁体34，从而使得可动块32和固定块31可相互接合或相互分开。可动块32的另一端还设置有把手件35以便控制可动块32。
把手件35采用穿过可动块32平面表面的可调螺栓。可调螺栓用来作为把手，并用来调节固定块31和可动块32之间的间距。就是说，例如，如果可动块32与固定块31接合，当通过沿螺纹方向旋转，可调螺栓从可动块32的内表面以预定的距离突出时，固定块31与可动块32之间的间距变宽。设置在可动块32另一端的磁体34在接合可动块32和固定块31中不会引起任何问题。优选的是，在可动块的内表面设置缓冲橡胶。
锁定件40设置在固定块31的另一侧。锁定件40包括横向穿过固定块31平面的连接轴41，和与连接轴41的两端相连接的第一可动件42和第二可动件43。锁定件还包括防止脱离件44，其从第一可动件42的一端弯曲以防止与固定块31接合的可动块32从可动块31上脱离。
提升块50朝向滤光器支撑件20提升地移动夹持器30。提升件50包括一个普通的气缸。或者，提升件50可包括由电机驱动的在提升件50的原始位置的单侧方向上旋转的滚珠丝杠，和可提升件，其一端与相应于滚珠丝杠的旋转沿滚珠丝杠长度方向可动的滚珠丝杠相连接，另一端与夹持器30相连接。提升件50的上述元件的图和标号被省略。
水平移动件60设置在提升件50的下面。水平移动件60包括设置在预定支撑件上的轨道61，和轨道块62，其底部滑动地接合到轨道61中，燕尾形导轨，和与提升块50接合的顶部。水平移动件还包括电机(未示出)，其相对于导轨61滑动地移动导轨块62。
提升件50，水平移动件60和旋转件22都连接到控制件80上；(见图8)因此，提升件50，水平移动件60和旋转件22水平和竖直地移动平行光管10安装于其上的夹持器30。安装在夹持器30上的平行光管10的一端与滤光器1相接触。
设置在平行光管10内的一对光纤13a和13b分别连接到光提供件63和光接收件64上。当平行光管10被提升件50和水平移动件60移动时，如果来自于光提供件63的光提供到第一光纤13a上，则光被滤光器1反射并通过第二光纤回到光接收件64。
如图3所示，加热件66径向布置，滤光器1放置在其中心。加热件66加热平行光管10和滤光器1互相接触的区域。加热件66通常包括加热器。然而，本发明采用应用紫外线辐射的紫外线加热件。
当平行光管10与滤光器1之间的接触区域被加热件66加热时，需要检查接触区域的加热状态和平行光管10相对于滤光器1的设置状态。考虑到这一点，本发明还提供多个安装在滤光器支撑件20一侧的摄像头69，其用来拍摄平行光管10和滤光器1之间的接触区域，和与摄像头69相连接以显示摄像头69拍摄的图象的图象显示件70。
摄像头69相对于滤光器支撑件20的侧部沿水平方向拍摄平行光管，并沿竖直方向拍摄平行光管10。如果在提供照明件68来为平行光管10和滤光器1之间的接触区域照明，则摄像头69拍摄的图象会更生动和清楚地显示在图象显示件70上。
根据上述结构的滤光器接合设备的操作过程将在下文中描述。
首先，把滤光器1安装在滤光器支撑件20的夹持件21上，然后把平行光管10夹持在夹持器30上。
如图4所示，可动块32相对于固定块31转动并打开，然后把铰销33作为枢轴放置在可动块32的一端。平行光管10放置在设置于固定块31内的承座槽31a内，并且可动块32转动以使得设置在可动块32另一端的磁体与固定块31的另一侧磁性接合(见图5)。这时，第二可动件43与固定块31的一侧相接触，并且第一可动件42从固定块31的另一侧上脱离。
然后，把第一可动件42朝向第二可动件43压紧。然后，当设置在第一可动件42上的防止脱离件44位于可动块32的侧面时，第一可动块42与固定块31的另一侧相接触，并且第二可动件43从固定块31的一侧上脱离。因此，锁定可动块32的操作完成(见图6)。
通常，当滤光器1和平行光管10的安装完成后，把滤光器1的暴露端和平行光管10中任一个用胶E如环氧树脂涂覆。在本实施例中，滤光器1的一端用环氧树脂涂覆。
在装载过程完成后(见图7A)，如果水平移动件60的电机根据来自于控制件80的信号进行操作，则与提升件50相接合的轨道块62相对于轨道61移动预定的距离。在提升块50的水平运动过程完成后，如图7B所示，操作提升块50以把夹持器30提升预定的高度距离，从而使平行光管10的一端与滤光器1相接触(见图7C)。
然后，来自于光提供件63的光通过控制信号提供到第一光纤13a。入射到第一光纤13a中的光穿过平行光管10的带有尾部光纤的透镜(pigtail)12和GRIN透镜14，然后被滤光器1反射。然后，光通过第二光纤13b被接收到光接收件64中。在这个过程中，控制部分80检查滤光器1相对于平行光管10的布置，并相应的转动旋转件22从而把滤光器1放置在适当的位置。
在平行光管10和滤光器1的布置完成后，加热件66被控制信号操作以便开始加热平行光管10和滤光器1之间的接触区域。这时，打开照明件68，并且平行光管10和滤光器1之间的接触区域被多个摄像头69拍摄。然后，拍摄的图象显示在图象显示器70上。因此，工人可监视滤光器1与平行光管10相接合的过程。
在平行光管10与滤光器1的接合在经过预定的一段时间而完成后，夹持滤光器的夹持固定器21打开。因此，夹持器30通过提升件50和水平移动件60的操作回到原始位置。
在以上描述的实施例中，没有描述加热件66和摄像头69的操作。但是，通过为加热件66和摄像头69提供预定的驱动件，加热件66和摄像头69可根据控制信号移动到进行操作的位置并回到原始位置。
上述的提升件50，水平移动件60，旋转件22，加热件66，照明件68，图象显示件70，光提供件63和光接收件64都可被控制件80自动控制。尤其是，图象显示件70的图象显示和其处理，可通过采用界面如接触屏来进行。
如上所述，本发明提供一种用于接合滤光器和平行光管的设备，其使得滤光器与平行光管的一端简便地接合在一起。
尽管展示和描述了本发明的几个优选实施例，可以理解的是，本领域的普通技术人员在不离开本发明的原理和精神的情况下可对实施例进行修改，本发明的范围在权利要求和其等同替换中限定。
权利要求
1.一种用于把滤光器接合到平行光管的一端上，从而过滤入射到平行光管中的光的设备，其包括用来支撑滤光器的滤光器支撑件；设置在滤光器支撑件一部分上用以夹持平行光管的夹持器；用来朝向滤光器支撑件提升夹持器的提升件；以及至少一个设置在滤光器支撑件的一侧用以加热平行光管和滤光器之间的接触区域的加热件。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述夹持器包括形成有平行光管承坐于其中的承座槽的固定块；以及可动块，其一端与固定块的一侧可转动地接合，另一端与固定块的另一侧可分开地接合以使平行光管支撑地承坐在承座槽中。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述固定块和可动块都各自设置有铰接部分，从而使得可动块的一端转动到固定块的一侧。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述可动块的另一端设置有磁体以便使可动块与固定块的另一侧磁性接合，从而使得可动块和固定块可相互接合或分开。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述可动块设置有把手件，其穿过可动块的平面表面以调节固定块和可动块之间的间距。
6.根据权利要求2所述的设备，其还包括锁定件，其在可动块接合到固定块上时，防止可动块从固定块上脱离。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述锁定件包括横向穿过固定块平面的连接轴；与连接轴的相对两端相接合的第一可动件和第二可动件；防止脱离件，其从第一可动件的一端弯曲以防止可动块从固定块上脱离。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述防止脱离件位于可动块的侧部，第一可动件与固定块的另一侧相连接，并且第二可动件从固定块的一侧脱离，从而完成对可动块的锁定。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述滤光器支撑件包括用于夹持滤光器的夹持器；以及旋转件，其用来支撑夹持固定器并围绕平行光管的轴线以预定的角度旋转滤光器。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述旋转件包括设置在夹持固定器中心轴线上的蜗轮，设置有蜗杆的旋转轴，其中蜗杆具有与蜗轮相啮合的齿轮，以及转动旋转轴的电机，从而使得夹持滤光器的夹持固定器以预定的角度旋转。
11.根据权利要求1所述的设备，其中所述加热件包括径向设置在滤光器支撑件外面的紫外线加热件，并且滤光器放置在其中心。
12.根据权利要求9所述的设备，其还包括设置在滤光器支撑件一侧的照明件，其用来向平行光管和滤光器的接触区域照明。
13.根据权利要求12所述的设备，其还包括至少一个设置在滤光器支撑件一侧的摄像头，其用来拍摄平行光管和滤光器的接触区域；以及与摄像头相连接的图象显示件，其用来显示摄像头拍摄的图象。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述加热件和摄像头设置有驱动件用以把加热件和摄像头移动到进行操作的预定位置。
15.根据权利要求13所述的设备，其还包括设置在提升块下面的水平移动件，其用来水平移动提升件。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述水平移动件包括设置在预定支撑件上的轨道；下部滑动地接合到轨道中的轨道块，燕尾形导轨，以及与提升块相接合的上部；及电机，其把轨道块相对于导轨滑动地移动，从而水平移动提升块。
17.根据权利要求15所述的设备，其还包括用于将入射光提供到平行光管上的光提供件；及用于接收被滤光器过滤的入射光的光接收件。
18.根据权利要求17所述的设备，其中第一光纤和第二光纤设置在平行光管内，并分别连接到光提供件和光接收件上，因此，光提供件提供的光穿过第一光纤，被滤光器反射，并通过第二光纤被光接收件接收。
19.根据权利要求17所述的设备，其还包括控制件，其自动控制提升件，水平移动件，旋转件，加热件，照明件，图象显示件，光提供件和光接收件。
20.根据权利要求1所述的设备，其中所述提升件包括气缸。
21.根据权利要求1所述的设备，其中所述提升件包括滚珠丝杠，其通过电机沿提升件原始位置的方向转动；以及可提升件，其一端与相应于滚珠丝杠的旋转沿滚珠丝杠长度方向可动的滚珠丝杠相连接，另一端与夹持器相连接，从而提升夹持器。
22.根据权利要求1所述的设备，其中所述滤光器的一端和平行光管的一端涂覆有环氧树脂。
23.根据权利要求19所述的设备，其中所述控制件检查滤光器相对于平行光管的校准，并相应地转动旋转件以便正确地校准滤光器。
24.一种用于把滤光器接合到平行光管的一端上，从而过滤射入到平行光管中的光的设备，其包括用来支撑滤光器的滤光器支撑件；设置在滤光器支撑件一部分上用以夹持平行光管的夹持器，其中滤光器和平行光管中的至少一个具有涂覆有胶的一端；以及移动件，其使滤光器和平行光管中的一个向对方移动，以使滤光器和平行光管通过滤光器和/或平行光管涂覆有胶的一端相互接触，从而使得滤光器与平行光管接合起来。
25.一种用于把滤光器接合到平行光管一端上，从而过滤入射到平行光管中的光的设备，其包括用来支撑滤光器的滤光器支撑件；设置在滤光器支撑件一部分上用以夹持平行光管的夹持器，其中滤光器和平行光管中的至少一个具有涂覆有胶的一端；用于检查滤光器相对于平行光管的校准的控制器；及移动件，其使滤光器和平行光管中的一个向对方移动，以使滤光器和平行光管通过滤光器和/或平行光管涂覆有胶的一端相互接触，从而使得滤光器与平行光管接合起来。
26.一种用于把滤光器接合到平行光管的一端上，从而过滤入射到平行光管中的光的方法，所述方法包括把滤光器安装到预定位置上；在滤光器相对于所述预定位置的方向上夹紧平行光管；把平行光管和滤光器向对方移动；以及加热平行光管和滤光器的接触区域以便使平行光管与滤光器相互接合。
27.一种用于把滤光器接合到平行光管的一端上，从而过滤入射到平行光管中的光的方法，所述方法包括把滤光器安装到预定位置上；在滤光器相对于所述预定位置的方向上夹紧平行光管，其中滤光器和平行光管中的至少一个具有涂覆有胶的一端；使滤光器和平行光管中的一个向对方移动，以使滤光器和平行光管通过滤光器和/或平行光管涂覆有胶的一端相互接触，从而使得滤光器与平行光管接合起来。
全文摘要
一种用于把滤光器接合到平行光管上的设备，其包括用于支撑滤光器的滤光器支撑件，其中滤光器一端涂覆有胶，和设置在滤光器支撑件下面用于夹持平行光管的夹持器。该设备还包括用于朝向滤光器支撑件提升夹持器的提升件，和至少一个设置在滤光器支撑件一侧用于加热平行光管和滤光器之间接触区域的加热器。因此，一种用于平行光管的滤光器接合设备使得滤光器可简便地接合到平行光管的一端上。
文档编号G02B7/00GK1438507SQ0214033
公开日2003年8月27日 申请日期2002年7月1日 优先权日2002年2月15日
发明者黄冕淳, 金炳坤, 金万化, 林元奎 申请人:三星电子株式会社