JP2003302307A - 光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上における光学部材（例えば、光ファイ
バ、レンズ等）のコア位置を簡便且つ高精度に測定する
ことができる光学部材アレイのコア位置測定方法及びコ
ア位置測定装置を提供する。 【解決手段】 一以上の光ファイバ３が整列、固定され
た光ファイバアレイ２を所定方向に移動するステージ１
０と、光ファイバ３の一方の端面に白色光を入射する光
源２０と、光ファイバ３の他方の端面側から出射した出
射光を撮像する撮像手段３０と、ステージ１０及び撮像
手段３０の位置を制御し、撮像手段３０によって撮像し
た画像から各光ファイバ３のコア位置を測定する制御部
４０とを備え、制御部４０が、光ファイバ３の他方の端
面における画像に表示した前記出射光の径が最小となる
撮像距離（ビームウエスト）を算出して、ステージ１０
及び撮像手段３０の位置を制御することを特徴とする光
ファイバアレイ２のコア位置測定装置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、光学部材アレイ
のコア位置測定方法及びコア位置測定装置に関する。さ
らに詳しくは、基板上における光学部材（例えば、光フ
ァイバ、レンズ等）のコア位置を簡便且つ高精度に測定
することができる光学部材アレイのコア位置測定方法及
びコア位置測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】 近年、通信データ容量の増大に伴い、
通信データ容量の処理能力に優れた光クロスコネクトス
イッチ技術に対する需要が高まりつつある。このような
技術の一つとして、マイクロマシニング等に用いられて
いる技術で、微細な加工をシリコンエッチング等半導体
プロセスにて行うＭＥＭＳ（マイクロ−エレクトロ−メ
カニカル−システム）を用いた光スイッチが用いられる
ようになっている。また、上述の容量の処理能力に加え
て、信頼性の確保に対する要求が増大したことに伴い、
高精細で安定した通信を可能とする面発光レーザーも一
般的に用いられるようになっている。

【０００３】 このような光スイッチや面発光レーザー
に用いられる光学部材アレイ（例えば、光ファイバアレ
イ、レンズアレイ、導波路アレイ（ＰＬＣ）、半導体レ
ーザー（ＬＤ）アレイ、フォトダイオード（ＰＤ）アレ
イ等、以下、「光学部材アレイ」として「光ファイバア
レイ」を例にとって説明する）は、接続による光量の損
失や接続部の安定性に対する要請から、この光ファイバ
アレイのコア位置の測定を高精度に行う必要があり、こ
れに応じて、様々な光ファイバアレイのコア位置測定方
法、及びその方法を利用したコア位置測定装置が用いら
れている。

【０００４】 例えば、従来から用いられている光ファ
イバアレイのコア位置測定装置を用いた場合の測定方法
は、ステージの背面に設置された光源から照射された白
色光等を、ステージの上に設置された光ファイバアレイ
の光ファイバの一方の端面側から入射し、コアを透過し
た後に、光ファイバの他の端面側から出射した出射光を
ＣＣＤカメラ等の撮像手段によって撮像する。このよう
にして得られた画像を所定の解析方法によって解析する
ことによって光ファイバアレイのコア位置を測定するも
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、従来
のコア位置の測定方法においては、光ファイバアレイの
撮像手段に対向する側の端面が撮像方向に対して水平で
ない場合、光ファイバアレイの端面から出射される光
は、この端面の形状（斜めカット）により屈折してＣＣ
Ｄカメラ等までの光軸がずれることや、光ファイバアレ
イをステージに設置する際に、光ファイバアレイの端面
とＣＣＤカメラ等との光軸がずれて設置してしまうこと
があり、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、光ファ
イバアレイ６０の端面からＣＣＤカメラ等の撮像手段の
撮像位置（ピント）によって画像に映るコアの中心位置
が変わってしまうという問題があった。

【０００６】 すなわち、前述したＣＣＤカメラ等の撮
像手段の撮像位置（ピント）が各コア位置の測定におい
てばらつきがあると、同じコアを繰り返し測定した場合
に測定誤差の要因となる。一般的に光ファイバアレイの
コア位置の精度の要求は、各コアの相対位置関係が重要
であり、光ファイバアレイの端面からの撮像位置の距離
が等しければ、例え光ファイバアレイの端面から出射さ
れる光とＣＣＤカメラ等との光軸にずれがあったとして
も、撮像される各コアは画像の左右のどちらか一方に等
しい距離だけずれるのみなので、コア位置の相対位置関
係に変化は発生しない。従って、上述の問題となる場合
は、各コア間の撮像において、撮像手段の撮像位置（ピ
ント）にばらつきがあり、得られた画像の各コアが左右
に振れ各コア同士の相対位置関係が毎回測定する度に異
なる場合である。このような条件でコア位置の測定を行
ったとしても、高精度にコア位置を測定することはでき
ない。

【０００７】 また、従来のコア位置の測定方法におい
ては、光ファイバアレイのコアをＣＣＤカメラ等にて撮
像する画像処理において、多心系のコア位置を測定して
いる途中で、光ファイバアレイ自体のピッチ精度や、ス
テージの送り精度等により、撮像手段による画像を映し
出す画像表示面の中心部にコアが映るようにして撮像を
開始したにもかかわらず、撮像が進むにつれて、画像表
示面に映るコアの位置が変化することがある。

【０００８】 このように各撮像において画像表示面の
コアの位置がずれて表示されることは、コアを撮像する
ＣＣＤカメラ等のレンズの異なる領域を用いて撮像して
いるということになり、レンズの中央の部分によって撮
像された映像と、端の部分によって撮像された映像と
は、レンズの収差が起こるために撮像した映像に差異が
発生したり、また、撮像する度にＣＣＤカメラ等の画素
分布状態が変化するため撮像したコアの形状にばらつき
が発生したりすることからコアの位置を正確に測定する
ことができないという問題もあった。

【０００９】 さらに、従来のコア位置の測定方法にお
いては、図１１に示すように、光ファイバアレイが傾い
てステージ６４に設置された場合等において、ＣＣＤカ
メラ等の画像処理による測定では、光ファイバアレイ６
０の、隣接する光ファイバの撮像方向（ｚ方向）に垂直
な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離
Ａ（以下、測定ｘということがある）を測定することと
なるが、この測定ｘは、本来、光ファイバアレイ６０の
コア位置測定で必要とされる、前述した水平面（ｘｚ
面）における光ファイバ６２の、光ファイバの中心軸に
垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影
距離Ｂ（以下、真値ｘということがある）とは異なり、
このような測定ｘを用いて算出されたコア位置では、接
続による光量の損失や接続部の安定性が不足するという
問題があった。

【００１０】 特に、光ファイバアレイ６０の端面を予
め斜めにカットして製造されたものである場合は、この
端面からの出射光軸と撮像軸とが平行となるようにコア
位置測定装置のステージ６４上に設置されると、前述し
た水平面（ｘｚ面）における光ファイバ６２の中心軸に
垂直な平面と光ファイバアレイ６０の出射光を出射する
側面とのなすＣ（以下、アレイθｘということがある）
が大きくなる。このような状態で撮像を行うと、撮像方
向（ｚ方向）における撮像手段６１から隣接する各光フ
ァイバ６２の光を出射する側の端面までの距離の差Ｄ
（以下、計測ｚということがある）も大きくなるため、
撮像時にｚ方向にステージが駆動する距離も必然的に長
くなる。しかし駆動距離が長くなればなるほどステージ
の駆動に伴う距離の誤差も大きくなり、アレイθｘを補
正してコア位置を算出する場合に大きな誤差要因となり
問題となっていた。

【００１１】 また、従来のコア位置の測定方法におい
ては、光ファイバアレイの、隣接する光ファイバの撮像
方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面
（ｙｚ面）への投影距離（以下、計測ｙということがあ
る）についても、本来、光ファイバアレイのコア位置測
定で必要とされる、隣接する光ファイバの、光ファイバ
の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した垂直面
（ｙｚ面）への投影距離（以下、真値ｙということがあ
る）とは異なり、このような測定ｙを用いて算出された
コア位置では、接続による光量の損失や接続部の安定性
が不足するという問題があった。また、光ファイバアレ
イの端面が、この前述した垂直面（ｙｚ面）における光
ファイバの中心軸と垂直な平面と光ファイバアレイの出
射光を出射する側面とのなす傾斜角（以下、アレイθｙ
ということがある）によって、所定の補正傾斜角（以
下、治具θｙということがある）を有する角度スペーサ
をステージ上に配設して補正を行って撮像しているが、
このようにして得られる測定値も真値ｙとは異なること
があり、高精度を必要とされるコア位置の測定としては
問題があった。

【００１２】 本発明は、上述の問題に鑑みてなされた
ものであり、基板上における光学部材（例えば、光ファ
イバ、レンズ等）のコア位置を簡便且つ高精度に測定す
ることができる光学部材アレイのコア位置測定方法及び
コア位置測定装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】 上述の目的を達成する
ため、本発明は、以下の光学部材アレイのコア位置測定
方法及びコア位置測定装置を提供するものである。

【００１４】［１］ 一以上の光学部材が基板上に整
列、固定された光学部材アレイの前記光学部材の一方の
端面に、光源から白色光を入射させ、前記光学部材を通
過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段によ
って撮像し、得られた画像から前記光学部材のコア位置
を測定する光学部材アレイのコア位置測定方法であっ
て、前記撮像手段による前記出射光の撮像を、前記光学
部材の他方の端面において、前記画像に表示される前記
出射光の径が最小となる撮像距離にて行うことを特徴と
する光学部材アレイのコア位置測定方法（以下、「第一
の発明」ということがある）。

【００１５】［２］ 前記撮像距離を、前記撮像手段か
ら前記光学部材の他方の端面までの距離を変化させて仮
撮像して、得られた各前記距離毎の仮画像における出射
光の径と、各前記距離とから算出する前記［１］に記載
の光学部材アレイのコア位置測定方法。

【００１６】［３］ 前記光学部材アレイの一以上の前
記光学部材のうち、少なくとも二の前記撮像距離を算出
し、得られた少なくとも二の前記撮像距離から他の前記
光学部材における前記撮像距離を算出して撮像する前記
［１］又は［２］に記載の光学部材アレイのコア位置測
定方法。

【００１７】［４］ 一以上の光学部材が基板上に整
列、固定された光学部材アレイの前記光学部材の一方の
端面に、光源から白色光を入射させ、前記光学部材を通
過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段によ
って撮像し、得られた画像から前記光学部材のコア位置
を測定する光学部材アレイのコア位置測定方法であっ
て、前記撮像手段による前記出射光の撮像を、前記出射
光の中心点が前記画像の所定の位置に表示されるよう
に、前記画像における撮像位置を調節して行うことを特
徴とする光学部材アレイのコア位置測定方法（以下、
「第二の発明」ということがある）。

【００１８】［５］ 一以上の光学部材が基板上に整
列、固定された光学部材アレイの前記光学部材の一方の
端面に、光源から白色光を入射させ、前記光学部材を通
過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段によ
って撮像し、得られた画像から前記光学部材のコア位置
を測定する光学部材アレイのコア位置測定方法であっ
て、前記撮像手段によって前記出射光を撮像する際に、
隣接する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な
平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離を
算出し、且つ撮像方向（ｚ方向）における前記撮像手段
から隣接する前記光学部材の前記他方の端面までの距離
の差を算出し、前記光学部材の中心軸に垂直な平面と前
記光学部材アレイの出射光を出射する側面とのなす角を
測定して、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中
心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記水平面（ｘｚ
面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材
アレイのコア位置測定方法（以下、「第三の発明」とい
うことがある）。

【００１９】［６］ 一以上の光学部材が基板上に整
列、固定された光学部材アレイの前記光学部材の一方の
端面に、光源から白色光を入射させ、前記光学部材を通
過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段によ
って撮像し、得られた画像から前記光学部材のコア位置
を測定する光学部材アレイのコア位置測定方法であっ
て、所定の傾斜角を有する治具の上に設置した、前記光
学部材アレイの一方の端面に、前記光源から白色光を入
射させ、前記撮像手段によって前記出射光を撮像し、得
られた画像から、隣接する前記光学部材の、撮像方向
（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ
面）への投影距離を算出し、前記垂直面（ｙｚ面）にお
ける前記光学部材の中心軸と垂直な平面と前記光学部材
アレイの出射光を出射する側面とのなす傾斜角を測定
し、前記治具の傾斜角とから、隣接する前記光学部材
の、前記光学部材の中心軸に垂直な平面に交わる二点間
の前記垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出することを
特徴とする光学部材アレイのコア位置測定方法（以下、
「第四の発明」ということがある）。

【００２０】［７］ 前記光学部材が、光ファイバ又は
レンズである前記［１］〜［６］のいずれかに記載の光
学部材アレイのコア位置測定方法。

【００２１】［８］ 一以上の光学部材が整列、固定さ
れた光学部材アレイを所定方向に移動するステージと、
前記光学部材の一方の端面に白色光を入射する光源と、
前記光学部材の他方の端面側から出射した出射光を撮像
する撮像手段と、前記ステージ及び前記撮像手段の位置
を制御し、前記撮像手段によって撮像した画像から各前
記光学部材のコア位置を測定する制御部とを備えてなる
光学部材アレイのコア位置測定装置であって、前記制御
部が、前記光学部材の他方の端面における前記画像に表
示した前記出射光の径が最小となる撮像距離を算出し
て、前記ステージ及び前記撮像手段の位置を制御するこ
とを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定装置（以
下、「第５の発明」ということがある）。

【００２２】［９］ 前記撮像距離を、前記撮像手段か
ら前記光学部材の他方の端面までの距離を変化させて仮
撮像して、得られた各前記距離毎の仮画像における出射
光の径と、各前記距離とから算出する前記［８］に記載
の光学部材アレイのコア位置測定装置。

【００２３】［１０］ 前記光学部材アレイの一以上の
前記光学部材のうち、少なくとも二の前記撮像距離を算
出し、得られた少なくとも二の前記撮像距離から他の前
記光学部材における前記撮像距離を算出して撮像する前
記［８］又は［９］に記載の光学部材アレイのコア位置
測定装置。

【００２４】［１１］ 一以上の光学部材が整列、固定
された光学部材アレイを所定方向に移動するステージ
と、前記光学部材の一方の端面に白色光を入射する光源
と、前記光学部材の他方の端面側から出射した出射光を
撮像する撮像手段と、前記ステージ及び前記撮像手段の
位置を制御し、前記撮像手段によって撮像した画像から
各前記光学部材のコア位置を測定する制御部とを備えて
なる光学部材アレイのコア位置測定装置であって、前記
光源から照射された白色光を前記ステージの上に設置さ
れた前記光学部材の一方の端面から入射し、前記撮像手
段による前記出射光の撮像を、前記出射光の中心点を前
記画像の所定の位置に撮像するように、前記ステージ及
び／又は前記撮像手段の位置を移動し、前記画像におけ
る撮像位置を調節する前記制御部を備えてなることを特
徴とする光学部材アレイのコア位置測定装置（以下、
「第六の発明」ということがある）。

【００２５】［１２］ 一以上の光学部材が整列、固定
された光学部材アレイを所定方向に移動するステージ
と、前記光学部材の一方の端面に白色光を入射する光源
と、前記光学部材の他方の端面側から出射した出射光を
撮像する撮像手段と、前記ステージ及び前記撮像手段の
位置を制御し、前記撮像手段によって撮像した画像から
各前記光学部材のコア位置を測定する制御部とを備えて
なる光学部材アレイのコア位置測定装置であって、前記
光源から照射した白色光を、前記ステージ上に設置され
た前記光学部材の一方の端面に入射し、前記撮像手段に
よって前記出射光を撮像する際に、隣接する前記光学部
材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間
の水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出し、且つ撮像方
向（ｚ方向）における前記撮像手段から隣接する前記光
学部材の前記他方の端面までの距離の差を算出し、前記
光学部材の中心軸に垂直な平面と前記光学部材アレイの
出射光を出射する側面とのなす角を測定して、前記制御
部にて、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中心
軸に垂直な平面に交わる二点間の前記水平面（ｘｚ面）
への投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレ
イのコア位置測定装置（以下、「第七の発明」というこ
とがある）。

【００２６】［１３］ 一以上の光学部材が整列、固定
された光学部材アレイを所定方向に移動するステージ
と、前記光学部材の一方の端面に白色光を入射する光源
と、前記光学部材の他方の端面側から出射した出射光を
撮像する撮像手段と、前記ステージ及び前記撮像手段の
位置を制御し、前記撮像手段によって撮像した画像から
各前記光学部材のコア位置を測定する制御部とを備えて
なる光学部材アレイのコア位置測定装置であって、前記
光源から照射した白色光を、前記ステージ上に配設した
所定の傾斜角を有する治具の上に設置された前記光学部
材の一方の端面から入射し、前記撮像手段によって前記
出射光を撮像し、得られた画像から、隣接する前記光学
部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点
間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出し、前記垂直
面（ｙｚ面）における前記光学部材の中心軸と垂直な平
面と前記光学部材アレイの出射光を出射する側面とのな
す傾斜角を測定し、前記治具の傾斜角とから、前記制御
部にて、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中心
軸に垂直な平面に交わる二点間の前記垂直面（ｙｚ面）
への投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレ
イのコア位置測定装置（以下、「第八の発明」というこ
とがある）。

【００２７】［１４］ 前記光学部材が、光ファイバ又
はレンズである前記［８］〜［１３］のいずれかに記載
の光学部材アレイのコア位置測定装置。

【００２８】

【発明の実施の形態】 以下、本発明の（第五の発明〜
第八の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の実
施の形態を、光ファイバアレイのコア位置測定装置を例
にとって図面を参照しつつ具体的に説明し、その中で本
発明の（第一の発明〜第四の発明）の光学部材アレイの
コア位置測定方法を合わせて具体的に説明する。

【００２９】（第五の発明）図１は、本発明（第五の発
明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の一の実施の
形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置１を示
す斜視図である。

【００３０】 本実施の形態の光ファイバアレイのコア
位置測定装置１は、一以上の光ファイバ３が整列、固定
された光ファイバアレイ２を所定方向に移動するステー
ジ１０と、光ファイバ３の一方の端面に白色光を入射す
る光源２０と、光ファイバ３の他方の端面側から出射し
た出射光を撮像する撮像手段３０と、ステージ１０及び
撮像手段３０の位置を制御し、撮像手段３０によって撮
像した画像から各光ファイバ３のコア位置を測定する制
御部４０とを備えてなる光ファイバアレイのコア位置測
定装置１であって、制御部４０が、光ファイバ３の他方
の端面における画像に表示した前記出射光の径が最小と
なる撮像距離（ビームウエスト）を算出して、ステージ
１０及び撮像手段３０の位置を制御することを特徴とす
る。

【００３１】 前述したステージ１０は、ｚステージ１
１、ｘステージ１２、θｚステージ１３、土台１４、角
度スペーサ１５及び光ファイバアレイセット治具１６等
から構成されてなり、各ｚ、ｘ及びθｚステージ等の駆
動ステージ１９を駆動させて光ファイバアレイ２の端面
の位置を規定することができる。また、ステージ１０面
のｘ及びｙ軸方向にレーザー干渉測長器１７、１８を設
置することによって、ステージ１０の実際の送り量やス
テージ１０の歪みを、正確且つ高精度に読み取ることが
できる。

【００３２】 また、駆動ステージ１９を稼動させるだ
けでなく、光ファイバアレイ２の端面角度に対応した異
なる傾斜角を有する角度スペーサ１５に取り替えること
によって、ステージ１０全体の重量と高さを下げステー
ジ１０の不安定な状態を解消することができる。この角
度スペーサ１５の取り付けには、土台１４にある三点ピ
ンを基準に位置合わせしてネジ等で固定することによっ
て、光ファイバアレイ２の位置合わせを高精度にするこ
とができる。

【００３３】 また、光源２０としては、白色光源２
１、例えば、ハロゲンランプ等を用いることができる。
そして、この白色光源２１からノズル２２を介して、光
ファイバアレイ２の一方の端面に対し光を照射する。

【００３４】 光ファイバアレイ２の他方の端面には、
撮像手段３０が設置されており、この撮像手段３０は、
ＣＣＤカメラ３１と、撮像する映像を拡大する顕微鏡３
２と、レンズ３３と、これらをｙ軸方向に駆動させるｙ
ステージ３４とから構成されている。本実施の形態にお
いては、ＣＣＤカメラ３１を用いて実際の撮像を行って
いるが、赤外線カメラ等を用いて撮像することもでき
る。

【００３５】 また、ｙステージ３４は、撮像手段３０
にではなく、前述したステージ１０に含むような構成と
してもよい。逆に、ステージ１０の駆動ステージ１９の
少なくとも一つを撮像手段３０に含むような構成として
もよい。

【００３６】 また、本実施の形態の光ファイバアレイ
のコア位置測定装置１は、前述したレーザー干渉測長器
１７、１８から得られる信号及びＣＣＤカメラ３１によ
る映像等を解析するコンピュータ４１と、得られる情報
を表示するディスプレイ４２とから構成された制御部４
０を有しており、コンピュータ４１は、コア位置測定の
算出及び各種解析を実行する中央処理装置（ＣＰＵ：ｃ
ｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）と、
レーザー干渉測長器１７、１８及びＣＣＤカメラ３１等
から得られた情報や解析結果等を記憶するランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍ
ｅｍｏｒｙ）と、コア位置測定の算出を行う解析プログ
ラム等の記憶されたリードオンリーメモリ（ＲＯＭ：ｒ
ｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）と、各種データ等を
入力するためのキーボードから構成されている。

【００３７】 ここで、本実施の形態の光ファイバアレ
イのコア位置測定装置における測定方法を、図１及び２
を用いて説明する。図２は本実施の形態の光ファイバア
レイのコア位置測定装置における測定方法を示すフロー
チャートである。

【００３８】 まず、測定前準備として、測定する光フ
ァイバアレイ２の端面の傾斜角に応じて選定した角度ス
ペーサ１５がステージ１０に設置される。次に、ステー
ジ１０に設置されていない光ファイバアレイセット治具
１６に光ファイバアレイ２が設置される。次に、この光
ファイバアレイ２ごと光ファイバアレイセット治具１６
が角度スペーサ１５の上に設置される。次に、光源２０
を用いて光ファイバアレイ２の一方の端面に白色光を照
射する。

【００３９】 このように測定前準備をした後に、撮像
手段３０の撮像位置（ピント）を決定する。これは、ス
テージ１０又はｙステージ３４を用いて光ファイバアレ
イ２又は撮像手段３０の撮像位置を駆動して、ディスプ
レイ４２に表示される出射光の径が最小となる撮像距離
（ビームウエスト）を算出し、算出した撮像距離を用い
て撮像位置（ピント）を決定する。この際、前述した撮
像距離を、撮像手段３０から光ファイバアレイ２の端面
までの距離を変化させて仮撮像して、得られた各距離毎
の仮画像における出射光の径と、各距離とから算出する
ことが好ましい。例えば、得られた仮画像における出射
光の径と各距離とから二次曲線を描き、この二次曲線の
極小値を撮像距離とする方法等により算出することがで
きる。

【００４０】 次に、撮像距離における撮像位置（ピン
ト）から、光ファイバ３の端面から出射する出射光を撮
像する。得られた各データは制御部４０に記憶する。光
ファイバアレイ２を構成する他の光ファイバ３について
の測定が終了していない場合は、測定が終了していない
他の光ファイバ３について、フローチャートにおける撮
像位置（ピント）の決定から、前述した出射光を撮像す
るまでの工程を繰り返して順次測定し、光ファイバアレ
イ２を構成するすべての光ファイバ３について撮像を行
う。

【００４１】 この際、予め光ファイバアレイ２に整
列、固定された一以上の光ファイバ３の少なくとも二の
撮像距離を算出し、制御部４０により得られた少なくと
も二の撮像距離から他の光ファイバ３における撮像距離
を算出して撮像することが好ましい。このように構成す
ることによって、測定時間を著しく短縮することができ
る。

【００４２】 すべての光ファイバ３の撮像が終了した
後に、制御部４０によって基準軸から理想コア位置を算
出し、得られた理想コア位置と測定によるコア位置をも
とに理想コア位置からの誤差を算出し、得られた理想コ
ア位置からの誤差及び回帰径をデイスプレイ４２に出力
する。具体的には、まず、得られた画像を処理する際
に、二値化という作業を行って、画像を白（光が強い部
分）と黒（光が弱い部分）との二色に変換する。このと
き、白と黒の境目の画像の輝度をスライスレベルと設定
し、スライスレベルは設定値（任意）や１／ｅ²に設定
することができる。１／ｅ²とは、最大画像輝度の１／
ｅ²（モードフィールド径の境界）の位置をスライスレ
ベルにする方法である。

【００４３】 このようにして二値化されたコア径を求
めるときは、この回帰円を求めその直径を算出する。回
帰円はコアの二値化画像エッジ点（白と黒の境）を１２
点抽出して、制御部４０により演算して算出する。ま
た、コア位置の中心は、コア径の算出で求めた回帰円中
心とする方法又は二値化されたコア画像より、その白い
部分の重心点を中心とする方法を用いて算出する。

【００４４】 また、コア位置の算出方法としては、両
端基準演算処理方法又は回帰基準演算処理方法を用いる
ことができる。両端基準演算処理方法は光ファイバアレ
イ２の接続作業等によく用いられる方法であり、光ファ
イバアレイ２は主に導波路等に接続されることとなる
が、この接続作業においてすべてのポートに光を入れな
がら一番光量の損失が少ないところを探すのは非常に困
難であることから、通常の接続作業においては、光ファ
イバアレイ２の両端のみに光を入れながら調心（光量が
一番多くなる位置に調節）している。このようにコア位
置の演算処理も、導波路との調心方法と同じ基準である
ため光ファイバアレイ２の両端で測定する方法である。

【００４５】 また、回帰基準演算処理方法は、例え
ば、光ファイバアレイ２の両端のコアのどちらか一方の
位置が極端に外れるような場合に、両端基準演算処理方
法により位置を算出すると、全てのコア位置が外れたよ
うな算出結果が得られることがあり、全てのコアの回帰
線を基準とすることで、一個の位置の外れたコアが及ぼ
す悪影響を極力回避できるようにした方法である。

【００４６】 最後に、光ファイバアレイ２がステージ
１０から取り外される。このようにして本実施の形態の
光ファイバアレイのコア位置測定装置はコア位置の測定
を行うことができる。

【００４７】 本実施の形態の光ファイバアレイのコア
位置測定装置は、通常のシングルモード（ＳＭ）ファイ
バアレイのコア位置測定はもちろんのことであるが、特
にレンズドファイバを用いた光ファイバアレイのコア位
置測定する場合に有効に用いることができる。レンズド
ファイバとは、レーザーダイオード（ＬＤ）との結合や
半導体光増幅器（ＳＯＡ）との結合に、その結合効率を
高めるために使用される場合があり、ファイバ先端を特
殊加工し先端にレンズ効果をもたせた光ファイバであ
る。

【００４８】 本実施の形態で用いられた測定方法は、
ビームウエストの位置にてコア位置を測定することであ
るが、レンズドファイバアレイ（ＬＦＡ）は、レーザー
ダイオード等との結合効率を高めるためにレンズドファ
イバはビームウエストの位置にてレーザーダイオード等
と結合される。そのため、レンズドファイバアレイに求
められる特性は、他の機能部品との結合効率を高めるた
めにビームウエストの位置でのコア位置精度が重要とな
り、このような測定方法は理想的な測定方法の一つであ
る。

【００４９】 このように構成することによって、光フ
ァイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置
を簡便且つ高精度に測定することができる。

【００５０】（第一の発明）ここで、図１に示した光フ
ァイバアレイのコア位置測定装置１を用いて、本発明
（第一の発明）の実施の形態である光ファイバアレイの
コア位置測定方法について説明する。本実施の形態の光
ファイバアレイのコア位置測定方法は、一以上の光ファ
イバ３が基板上に整列、固定された光ファイバアレイ２
の光ファイバ３の一方の端面に、光源２０から白色光を
入射させ、光ファイバ３を通過させて他方の端面から出
射した出射光を撮像手段３０によって撮像し、得られた
画像から光ファイバ３のコア位置を測定する光ファイバ
アレイのコア位置測定方法であって、撮像手段３０によ
る出射光の撮像を、光ファイバ３の他方の端面におい
て、画像に表示される出射光の径が最小となる撮像距離
（ビームウエスト）にて行うことを特徴とする。この
際、前述した撮像距離を、撮像手段３０から光ファイバ
３の他方の端面までの距離を変化させて仮撮像して、得
られた各距離毎の仮画像における出射光の径と、各距離
とから算出することが好ましい。

【００５１】 このように構成することによって、光フ
ァイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置
を簡便且つ高精度に測定することができる。

【００５２】 また、本実施の形態においては、光ファ
イバアレイ２の一以上の光ファイバ３のうち、少なくと
も二の撮像距離を算出し、得られた少なくとも二の撮像
距離から他の光ファイバ３における撮像距離を算出して
撮像することが好ましい。このように構成することによ
って、測定時間を著しく短縮することができる。

【００５３】（第六の発明）次に、本発明（第六の発
明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の他の実施の
形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置につい
て説明する。

【００５４】 本実施の形態の光ファイバアレイのコア
位置測定装置は、図１に示した光ファイバアレイのコア
位置測定装置１と同様に構成され、一以上の光ファイバ
３が整列、固定された光ファイバアレイ２を所定方向に
移動するステージ１０と、光ファイバ３の一方の端面に
白色光を入射する光源２０と、光ファイバ３の他方の端
面側から出射した出射光を撮像する撮像手段３０と、ス
テージ１０及び撮像手段３０の位置を制御し、撮像手段
３０によって撮像した画像から各光ファイバ３のコア位
置を測定する制御部４０とを備えてなる光ファイバアレ
イのコア位置測定装置１であって、光源２０から照射さ
れた白色光をステージ１０の上に設置された光ファイバ
３の一方の端面から入射し、撮像手段３０による出射光
の撮像を、出射光の中心点を画像の所定の位置に撮像す
るように、ステージ１０及び／又は撮像手段３０の位置
を移動し、画像における撮像位置を調節する制御部４０
を備えてなることを特徴とする。

【００５５】 ここで、本実施の形態の光ファイバアレ
イのコア位置測定装置における測定方法を、図１及び３
を用いて説明する。図３は本実施の形態の光ファイバア
レイのコア位置測定装置における測定方法を示すフロー
チャートである。

【００５６】 まず、測定前準備として、測定する光フ
ァイバアレイ２の端面の傾斜角に応じて選定した角度ス
ペーサ１５がステージ１０に設置される。次に、ステー
ジ１０に設置されていない光ファイバアレイセット治具
１６に光ファイバアレイ２が設置される。次に、この光
ファイバアレイ２ごと光ファイバアレイセット治具１６
が角度スペーサ１５の上に設置される。次に、光源２０
を用いて光ファイバアレイ２の一方の端面に白色光を照
射する。

【００５７】 このように測定前準備をした後に、撮像
手段３０の撮像位置（ピント）を決定する。撮像位置を
決定した後に、撮像手段３０による出射光の撮像を、出
射光の中心点が画像の所定の位置に撮像されるように、
制御部４０によりステージ１０及び／又は撮像手段３０
の位置を移動し、画像における撮像位置を調節する。

【００５８】 このように、撮像手段３０のレンズ３３
の所定の領域のみを用いて撮像することによってレンズ
３３の収差により生じる画像の差異を無くし、また、Ｃ
ＣＤカメラ３１の画素分布状態の変化を軽減すること
で、高精度にコア位置を測定することができる。

【００５９】 次に、光ファイバ３の端面から出射する
出射光を撮像する。得られた各データは制御部４０に記
憶する。光ファイバアレイ２を構成する他の光ファイバ
３についての測定が終了していない場合は、測定が終了
していない他の光ファイバ３について、フローチャート
における撮像位置（ピント）の決定から、前述した出射
光を撮像するまでの工程を繰り返して順次測定し、光フ
ァイバアレイ２を構成するすべての光ファイバ３につい
て撮像を行う。この後の測定方法は、図２に示した測定
方法と同様に、得られた画像を制御部４０で解析するこ
とにより光ファイバアレイ２のコア位置を測定する。

【００６０】 このように構成することによって、レン
ズ３３の収差により生じる差異や、ＣＣＤカメラ３１の
画素分布状態の変化によって生じるコアの形状のばらつ
きを防止し、光ファイバアレイ２の基板上における各光
ファイバ３のコア位置を簡便且つ高精度に測定すること
ができる。

【００６１】（第二の発明）ここで、図１に示した光フ
ァイバアレイのコア位置測定装置１を用いて、本発明
（第二の発明）の実施の形態である光ファイバアレイの
コア位置測定方法について説明する。本実施の形態の光
ファイバアレイのコア位置測定方法は、一以上の光ファ
イバ３が基板上に整列、固定された光ファイバアレイ２
の光ファイバ３の一方の端面に、光源２０から白色光を
入射させ、光ファイバ３を通過させて他方の端面から出
射した出射光を撮像手段３０によって撮像し、得られた
画像から光ファイバ３のコア位置を測定する光ファイバ
アレイのコア位置測定方法であって、撮像手段３０によ
る出射光の撮像を、出射光の中心点が画像の所定の位置
に表示されるように、画像における撮像位置を調節して
行うことを特徴とする。

【００６２】 このように構成することによって、光フ
ァイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置
を簡便且つ高精度に測定することができる。

【００６３】（第七の発明）次に、本発明（第七の発
明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の他の実施の
形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置につい
て図１及び４を用いて説明する。図４は、本実施の形態
の光ファイバアレイのコア位置測定装置の水平面への投
影図である。

【００６４】 本実施の形態の光ファイバアレイのコア
位置測定装置は、図１に示した光ファイバアレイのコア
位置測定装置１と同様に構成され、一以上の光ファイバ
３が整列、固定された光ファイバアレイ２を所定方向に
移動するステージ１０と、光ファイバ３の一方の端面に
白色光を入射する光源２０と、光ファイバ３の他方の端
面側から出射した出射光を撮像する撮像手段３０と、ス
テージ１０及び撮像手段３０の位置を制御し、撮像手段
３０によって撮像した画像から各光ファイバ３のコア位
置を測定する制御部４０とを備えてなる光ファイバアレ
イのコア位置測定装置１であって、光源２０から照射し
た白色光を、ステージ１０上に設置された光ファイバ３
の一方の端面に入射し、撮像手段３０によって前記出射
光を撮像する際に、隣接する光ファイバ３の、撮像方向
（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ
面）への投影距離（計測ｘ）を算出し、且つ撮像方向
（ｚ方向）における撮像手段３０から隣接する光ファイ
バ３の前述した他方の端面までの距離の差（計測ｚ）を
算出し、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面と光ファイ
バアレイ２の出射光を出射する側面とのなす角（アレイ
θｘ）を測定して、制御部４０にて、隣接する光ファイ
バ３の、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面に交わる二
点間の前述した水平面（ｘｚ面）への投影距離（真値
ｘ）を算出することを特徴とする。

【００６５】 このように構成することによって、ＣＣ
Ｄカメラによって撮像した画像処理によって得られた測
定値である計測ｘを、計測ｚとアレイθｘと用いて補正
し、本来必要とされる値である真値ｘを容易に算出する
ことができ、光ファイバアレイの基板上における各光フ
ァイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することがで
きる。また、光ファイバアレイが撮像軸や光軸からずれ
て設置されたとしても、このように算出することによっ
て、算出結果である真値ｘには影響を与えない。

【００６６】 アレイθｘは、光ファイバアレイのコア
位置の測定とは別に工具顕微鏡などで算出する。また、
アレイθｘが非常に小さい場合には、補正する値も非常
に小さくなり、これに係る補正値も非常に小さいため
に、アレイθｘとして光ファイバアレイの端面の設計値
を入力することもできる。

【００６７】 ここで、本実施の形態の光ファイバアレ
イのコア位置測定装置における測定方法を、図１及び５
を用いて説明する。図５は本実施の形態の光ファイバア
レイのコア位置測定装置における測定方法を示すフロー
チャートである。

【００６８】 まず、測定前準備として、測定する光フ
ァイバアレイ２の端面の傾斜角に応じて選定した角度ス
ペーサ１５がステージ１０に設置される。次に、ステー
ジ１０に設置されていない光ファイバアレイセット治具
１６に光ファイバアレイ２が設置される。次に、この光
ファイバアレイ２ごと光ファイバアレイセット治具１６
が角度スペーサ１５の上に設置される。次に、光源２０
を用いて光ファイバアレイ２の一方の端面に白色光を照
射する。

【００６９】 このように測定前準備をした後に、撮像
手段３０の撮像位置（ピント）を決定する。撮像位置
（ピント）を決定した後に、光ファイバ３の端面から出
射する出射光を撮像する。得られた各データは、制御部
４０に記憶する。光ファイバアレイ２を構成する他の光
ファイバ３についての測定が終了していない場合は、測
定が終了していない他の光ファイバ３について、フロー
チャートにおける撮像位置（ピント）の決定から、前述
した出射光を撮像するまでの工程を繰り返して順次測定
し、光ファイバアレイ２を構成するすべての光ファイバ
３について撮像を行う。

【００７０】 すべての光ファイバ３の撮像が終了した
後に、制御部４０に記憶した、隣接する光ファイバ３
の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の
水平面（ｘｚ面）への投影距離（計測ｘ）、撮像方向
（ｚ方向）における撮像手段３０から隣接する光ファイ
バ３の前述した他方の端面までの距離の差（計測ｚ）、
及び光ファイバ３の中心軸に垂直な平面と光ファイバア
レイ２の出射光を出射する側面とのなす角（アレイθ
ｘ）から、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の中
心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した水平面（ｘ
ｚ面）への投影距離（真値ｘ）を算出する。

【００７１】 このように構成することによって、ＣＣ
Ｄカメラによって撮像した画像処理によって得られた測
定値である計測ｘを、計測ｚとアレイθｘと用いて補正
し、本来必要とされる値である真値ｘを容易に算出する
ことができ、光ファイバアレイの基板上における各光フ
ァイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することがで
きる。また、光ファイバアレイが撮像軸からずれて設置
されたとしても、このように算出することによって、算
出結果である真値ｘには影響を与えない。

【００７２】（第三の発明）ここで、図１に示した光フ
ァイバアレイのコア位置測定装置を用いて、本発明（第
三の発明）の実施の形態である光ファイバアレイのコア
位置測定方法について説明する。本実施の形態の光ファ
イバアレイのコア位置測定方法は、一以上の光ファイバ
３が基板上に整列、固定された光ファイバアレイ２の光
ファイバ３の一方の端面に、光源２０から白色光を入射
させ、光ファイバ３を通過させて他方の端面から出射し
た出射光を撮像手段３０によって撮像し、得られた画像
から光ファイバのコア位置を測定する光ファイバアレイ
のコア位置方法であって、撮像手段３０によって出射光
を撮像する際に、隣接する光ファイバ３の、撮像方向
（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ
面）への投影距離（計測ｘ）を算出し、且つ撮像方向
（ｚ方向）における撮像手段３０から隣接する光ファイ
バ３の前述した他方の端面までの距離の差（計測ｚ）を
算出し、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面と光ファイ
バアレイ２の出射光を出射する側面とのなす角（アレイ
θｘ）を測定して、隣接する光ファイバ３の、光ファイ
バ３の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した水
平面（ｘｚ面）への投影距離を算出することを特徴とす
る。

【００７３】 このように構成することによって、光フ
ァイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置
を簡便且つ高精度に測定することができる。

【００７４】（第八の発明）次に、本発明（第八の発
明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の他の実施の
形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置につい
て図１及び６を用いて説明する。図６は、本実施の形態
の光ファイバアレイのコア位置測定装置の垂直面への投
影図である。

【００７５】 本実施の形態の光ファイバアレイのコア
位置測定装置は、図１に示した光ファイバアレイのコア
位置測定装置１と同様に構成され、一以上の光ファイバ
３が整列、固定された光ファイバアレイ２を所定方向に
移動するステージ１０と、光ファイバ３の一方の端面に
白色光を入射する光源２０と、光ファイバ３の他方の端
面側から出射した出射光を撮像する撮像手段３０と、ス
テージ１０及び撮像手段３０の位置を制御し、撮像手段
３０によって撮像した画像から各光ファイバ３のコア位
置を測定する制御部４０とを備えてなる光ファイバアレ
イのコア位置測定装置１であって、光源２０から照射し
た白色光を、ステージ１０上に配設した所定の傾斜角を
有する角度スペーサ１５の上に設置された光ファイバ３
の一方の端面から入射し、撮像手段３０によって出射光
を撮像し、得られた画像から、隣接する光ファイバ３
の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の
垂直面（ｙｚ面）への投影距離（計測ｙ）を算出し、前
述した垂直面（ｙｚ面）における光ファイバ３の中心軸
と垂直な平面と光ファイバアレイ２の出射光を出射する
側面とのなす傾斜角（アレイθｙ）を測定し、角度スペ
ーサ１５の傾斜角（治具θｙ）とから、制御部４０に
て、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の中心軸に
垂直な平面に交わる二点間の前述した垂直面（ｙｚ面）
への投影距離（真値ｙ）を算出することを特徴とする。

【００７６】 このように構成することによって、ＣＣ
Ｄカメラによって撮像した画像処理によって得られた測
定値である計測ｙを、アレイθｙと治具θｙとを用いて
補正し、本来必要とされる値である真値ｙを容易に算出
することができ、光ファイバアレイの基板上における各
光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定すること
ができる。また、光ファイバアレイが撮像軸からずれて
設置されたとしても、このように算出することによっ
て、算出結果である真値ｙには影響を与えない。

【００７７】 アレイθｙは、光ファイバアレイのコア
位置の測定とは別に工具顕微鏡などで算出する。また、
アレイθｙが非常に小さい場合には、補正する値も非常
に小さいのため、これに係る補正値も非常に小さくな
り、アレイθｙとして光ファイバアレイの端面の設計値
を入力することもできる。

【００７８】 ここで、本実施の形態の光ファイバアレ
イのコア位置測定装置における測定方法を、図１及び７
を用いて説明する。図７は本実施の形態の光ファイバア
レイのコア位置測定装置における測定方法を示すフロー
チャートである。

【００７９】 まず、測定前準備として、測定する光フ
ァイバアレイ２の端面の傾斜角に応じて選定した角度ス
ペーサ１５がステージ１０に設置される。次に、ステー
ジ１０に設置されていない光ファイバアレイセット治具
１６に光ファイバアレイ２が設置される。次に、この光
ファイバアレイ２ごと光ファイバアレイセット治具１６
が角度スペーサ１５の上に設置される。次に、光源２０
を用いて光ファイバアレイ２の一方の端面に白色光を照
射する。

【００８０】 このように測定前準備をした後に、撮像
手段３０の撮像位置（ピント）を決定する。撮像位置
（ピント）を決定した後に、光ファイバ３の端面から出
射する出射光を撮像する。得られた各データは、制御部
４０に記憶する。光ファイバアレイ２を構成する他の光
ファイバ３についての測定が終了していない場合は、測
定が終了していない他の光ファイバ３について、フロー
チャートにおける撮像位置（ピント）の決定から、前述
した出射光を撮像するまでの工程を繰り返して順次測定
し、光ファイバアレイ２を構成するすべての光ファイバ
３について撮像を行う。

【００８１】 すべての光ファイバ３の撮像が終了した
後に、制御部４０に記憶した、隣接する光ファイバ３
の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の
垂直面（ｙｚ面）への投影距離（計測ｙ）、垂直面（ｙ
ｚ面）における光ファイバ３の中心軸と垂直な平面と光
ファイバアレイ２の出射光を出射する側面とのなす傾斜
角（アレイθｙ）、及び角度スペーサ１５の傾斜角（治
具θｙ）とから、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ
３の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した垂直
面（ｙｚ面）への投影距離（真値ｙ）を算出する。

【００８２】 このように構成することによって、ＣＣ
Ｄカメラ３１によって撮像した画像処理によって得られ
た測定値である計測ｙを、アレイθｙと治具θｙと用い
て補正し、本来必要とされる値である真値ｙを容易に算
出することができ、光ファイバアレイ２の基板上におけ
る各光ファイバ３のコア位置を簡便且つ高精度に測定す
ることができる。また、光ファイバアレイ２が撮像軸か
らずれて設置されたとしても、このように算出すること
によって、算出結果である真値ｙには影響を与えない。

【００８３】（第四の発明）ここで、図１に示した光フ
ァイバアレイのコア位置測定装置１を用いて、本発明
（第四の発明）の実施の形態である光ファイバアレイの
コア位置測定方法について説明する。本実施の形態の光
ファイバアレイのコア位置測定方法は、一以上の光ファ
イバ３が基板上に整列、固定された光ファイバアレイ２
の光ファイバ３の一方の端面に、光源２０から白色光を
入射させ、光ファイバ３を通過させて他方の端面から出
射した出射光を撮像手段３０によって撮像し、得られた
画像から光ファイバ３のコア位置を測定する光ファイバ
アレイのコア位置測定方法であって、所定の傾斜角を有
する角度スペーサ１５の上に設置した、光ファイバアレ
イ２の一方の端面に、光源２０から白色光を入射させ、
撮像手段３０によって出射光を撮像し、得られた画像か
ら、隣接する光ファイバ３の、撮像方向（ｚ方向）に垂
直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距
離（計測ｙ）を算出し、前述した垂直面（ｙｚ面）にお
ける光ファイバ３の中心軸と垂直な平面と光ファイバア
レイ２の出射光を出射する側面とのなす傾斜角（アレイ
θｙ）を測定し、角度スペーサ１５の傾斜角（治具θ
ｙ）とから、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の
中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した垂直面
（ｙｚ面）への投影距離（真値ｙ）を算出することを特
徴とする。

【００８４】 このように構成することによって、光フ
ァイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置
を簡便且つ高精度に測定することができる。

【００８５】

【実施例】 以下、本発明を実施例によってさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例によっていか
なる制限を受けるものではない。

【００８６】 材質が低膨張硼珪酸ガラスの２４心の光
ファイバアレイ（寸法：幅９ｍｍ、長さ１２ｍｍ、厚さ
３ｍｍ、光ファイバアレイの端面角度が８°、ピッチ２
５０ｕｍ）のコア位置を測定した。この光ファイバアレ
イのリボンファイバは８心リボンを３本使用したものを
用いた。

【００８７】 本実施例における光ファイバアレイのコ
ア位置の測定においては、図１に示した光ファイバアレ
イのコア位置測定装置１と同様に構成された光ファイバ
アレイのコア位置測定装置を用いた。光ファイバアレイ
のコア位置測定装置１のステージ１０面のｘ、ｙ軸には
レーザー干渉測長器１７、１８を設置し、ステージ１０
の実際の送り量やステージの歪みを、正確且つ高精度に
読み取ることにした。

【００８８】 また、本実施例においては、光ファイバ
アレイ２の端面角度が８°なので、光ファイバアレイ２
の端面から出射される光をＣＣＤカメラ３１に対して平
行になるように３．７°の角度スペーサ１５を使用し、
光ファイバアレイ２の端面より出射される光をＣＣＤカ
メラ３１に対して平行とすることで、撮像位置誤差によ
る測定値への影響を極力排除した。この角度スペーサ１
５の取り付けは、土台にある三点ピンを基準に位置合わ
せしネジで固定した。

【００８９】 まず、図８（ａ）〜（ｄ）に示すよう
に、光ファイバアレイセット治具１６を外段取り可能な
治具（以下、外段取り治具５１と書く）の上に、位置決
めピン５２を基準にしてはめ込み、内蔵した磁石の磁力
によって固定した。外段取り治具５１には、端面合わせ
プレート５３が配設されており、この端面合わせプレー
ト５３を基準位置５４に移動し、光ファイバアレイ２の
端面を端面合わせプレート５３に突き当てるように設置
することで、端面の位置合わせが容易に行える。また、
外段取り治具５１を用いることによって、コア位置測定
中に次の光ファイバアレイ２を設置（準備）することが
でき測定工数の短縮が図ることができる。さらに、外段
取り治具５１の端面合わせプレート５３を使用すること
で、毎回ＣＣＤカメラ３１（図１参照）に対して出射光
の撮像位置が同じ位置になり、容易にコアを見つけるこ
とができる。

【００９０】 本実施例においては、光ファイバアレイ
２の固定には、真空チャック方法と機械式固定方法の両
方で固定し、光ファイバアレイ２の固定ができたら、端
面合わせプレート５３の位置をもとに戻し、外段取り治
具５１から光ファイバアレイセット治具１６を外す。こ
の光ファイバアレイセット治具１６は、角度スペーサ１
５の上にある２本の位置決めピン５２を基準にしてはめ
込み、磁力によって固定した。そして、角度スペーサ１
５を土台１４に固定した。

【００９１】 図１に示すように、光ファイバアレイ２
の光ファイバ３への入光は白色光源を使用し、ノズル部
の出射口は幅５０ｍｍ×高さ１ｍｍのものを使用。今回
の光ファイバアレイ２は、８心リボンを３本使用するタ
イプなので、ノズル２２の出射口に対して横並びにして
設置し、白色光を光ファイバ３のコアへ入光させた。

【００９２】 光ファイバアレイ２の出射光がディスプ
レイ４２に映るように、各ステージ１０を動かし、測定
中に出射光が画面からはみ出てしまわないように、両端
のポートへｘ軸を移動させながらコアのθｚ方向傾きを
θｚステージ１３でＣＣＤカメラ３１に対して平行にな
るように調整した。

【００９３】 次に、最終ポート（２４ポート）のコア
がディスプレイ４２にの中央に来るように移動させ、ビ
ームウエストを検出して、撮像位置を決めた。この最終
ポート（２４ポート）の撮像位置（座標）をコンピュー
タ４１に記憶させておき、次に最初のポート（１ポー
ト）がモニターの中央に来るように移動させ、ビームウ
エスト検出機能で、撮像位置を決め、ここでも最初のポ
ート（１ポート）の撮像位置（座標）をコンピュータ４
１に記憶させた。ここで、二つの撮像位置（座標）か
ら、光ファイバアレイ２の両ポート（１と２４）から各
ポートの撮像位置をコンピュータ４１でそれぞれ算出し
た。ビームウエストの検出結果を示すグラフを図９に示
す。

【００９４】 １ポートのコアがディスプレイ４２の中
央に来るように移動させ、１ポートから順に出射光の中
心測定を行った。この中心測定では、画像処理座標とレ
ーザー測長の読み取り座標から、コンピュータ４１によ
ってコアの中心を算出した。本実施例においては、コア
の中心をコアビームの回帰円の中心としが、コアビーム
の重心での算出も計測可能とさせた。全てのコア中心を
測定した後、両端のポートのコア中心を結んだ線を基準
に、両端ポート間の中点から理想位置を割り出し、その
理想位置からのズレ量（距離）を算出して出力した。出
力は、理想位置からのズレ量だけではなく、コアビーム
の回帰円も出力させ、回帰径に異常がないかエラー判定
機能を付けた。

【００９５】 このような方法を用いて、コア位置測定
を、測定毎に光ファイバアレイを取り外して１０回繰り
返し測定した結果、コア位置の繰り返しバラツキは、平
均＝０．０６μｍ、最大＝０．０９μｍ、σ＝０．０２
μｍと良好な結果を得ることができた。

【００９６】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によっ
て、基板上における光学部材（例えば、光ファイバ、レ
ンズ等）のコア位置を簡便且つ高精度に測定することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明（第五の発明）の光学部材アレイのコ
ア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレ
イのコア位置測定装置を示す斜視図である。

【図２】 本発明（第五の発明）の光学部材アレイのコ
ア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレ
イのコア位置測定装置における測定方法を示すフローチ
ャートである。

【図３】 本発明（第六の発明）の光学部材アレイのコ
ア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレ
イのコア位置測定装置における測定方法を示すフローチ
ャートである。

【図４】 本発明（第七の発明）の光学部材アレイのコ
ア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレ
イのコア位置測定装置の水平面への投影図である。

【図５】 本発明（第七の発明）の光学部材アレイのコ
ア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレ
イのコア位置測定装置における測定方法を示すフローチ
ャートである。

【図６】 本発明（第八の発明）の光学部材アレイのコ
ア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレ
イのコア位置測定装置の垂直面への投影図である。

【図７】 本発明（第八の発明）の光学部材アレイのコ
ア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレ
イのコア位置測定装置における測定方法を示すフローチ
ャートである。

【図８】 本発明の光学部材アレイのコア位置測定方法
の実施例である光ファイバアレイのコア位置測定方法に
おける光ファイバアレイを設置する工程を示す斜視図
（ａ）〜（ｄ）である。

【図９】 本発明の光学部材アレイのコア位置測定方法
の実施例である光ファイバアレイのコア位置測定方法に
おけるビームウエストの検出結果を示すグラフである。

【図１０】 従来の光学部材アレイのコア位置測定方法
を説明する斜視図（ａ）と、画像を示す平面図（ｂ）で
ある。

【図１１】 従来の光学部材アレイのコア位置測定装置
を示す平面図である。

【符号の説明】

１…光ファイバアレイのコア位置測定装置、２…光ファ
イバアレイ、３…光ファイバ、１０…ステージ、１１…
ｚステージ、１２…ｘステージ、１３…θｚステージ、
１４…土台、１５…角度スペーサ、１６…光ファイバア
レイセット治具、１７，１８…レーザー干渉測長器、１
９…駆動ステージ、２０…光源、２１…白色光源、２２
…ノズル、３０…撮像手段、３１…ＣＣＤカメラ、３２
…顕微鏡、３３…レンズ、３４…ｙステージ、４０…制
御部、４１…コンピュータ、４２…ディスプレイ、５１
…外段取り治具、５２…位置決めピン、５３…端面合わ
せプレート、５４…基準位置、６０…光ファイバアレ
イ、６１…撮像手段、６２…光ファイバ、６４…ステー
ジ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗本 宏訓 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 Ｆターム(参考） 2G086 AA02 EE03 FF04

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一以上の光学部材が基板上に整列、固定
   された光学部材アレイの前記光学部材の一方の端面に、
   光源から白色光を入射させ、前記光学部材を通過させて
   他方の端面から出射した出射光を撮像手段によって撮像
   し、得られた画像から前記光学部材のコア位置を測定す
   る光学部材アレイのコア位置測定方法であって、 前記撮像手段による前記出射光の撮像を、前記光学部材
   の他方の端面において、前記画像に表示される前記出射
   光の径が最小となる撮像距離にて行うことを特徴とする
   光学部材アレイのコア位置測定方法。
2. 【請求項２】 前記撮像距離を、前記撮像手段から前記
   光学部材の他方の端面までの距離を変化させて仮撮像し
   て、得られた各前記距離毎の仮画像における出射光の径
   と、各前記距離とから算出する請求項１に記載の光学部
   材アレイのコア位置測定方法。
3. 【請求項３】 前記光学部材アレイの一以上の前記光学
   部材のうち、少なくとも二の前記撮像距離を算出し、得
   られた少なくとも二の前記撮像距離から他の前記光学部
   材における前記撮像距離を算出して撮像する請求項１又
   は２に記載の光学部材アレイのコア位置測定方法。
4. 【請求項４】 一以上の光学部材が基板上に整列、固定
   された光学部材アレイの前記光学部材の一方の端面に、
   光源から白色光を入射させ、前記光学部材を通過させて
   他方の端面から出射した出射光を撮像手段によって撮像
   し、得られた画像から前記光学部材のコア位置を測定す
   る光学部材アレイのコア位置測定方法であって、 前記撮像手段による前記出射光の撮像を、前記出射光の
   中心点が前記画像の所定の位置に表示されるように、前
   記画像における撮像位置を調節して行うことを特徴とす
   る光学部材アレイのコア位置測定方法。
5. 【請求項５】 一以上の光学部材が基板上に整列、固定
   された光学部材アレイの前記光学部材の一方の端面に、
   光源から白色光を入射させ、前記光学部材を通過させて
   他方の端面から出射した出射光を撮像手段によって撮像
   し、得られた画像から前記光学部材のコア位置を測定す
   る光学部材アレイのコア位置測定方法であって、 前記撮像手段によって前記出射光を撮像する際に、隣接
   する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面
   に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出
   し、且つ撮像方向（ｚ方向）における前記撮像手段から
   隣接する前記光学部材の前記他方の端面までの距離の差
   を算出し、前記光学部材の中心軸に垂直な平面と前記光
   学部材アレイの出射光を出射する側面とのなす角を測定
   して、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中心軸
   に垂直な平面に交わる二点間の前記水平面（ｘｚ面）へ
   の投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレイ
   のコア位置測定方法。
6. 【請求項６】 一以上の光学部材が基板上に整列、固定
   された光学部材アレイの前記光学部材の一方の端面に、
   光源から白色光を入射させ、前記光学部材を通過させて
   他方の端面から出射した出射光を撮像手段によって撮像
   し、得られた画像から前記光学部材のコア位置を測定す
   る光学部材アレイのコア位置測定方法であって、 所定の傾斜角を有する治具の上に設置した、前記光学部
   材アレイの一方の端面に、前記光源から白色光を入射さ
   せ、前記撮像手段によって前記出射光を撮像し、得られ
   た画像から、隣接する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方
   向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）へ
   の投影距離を算出し、前記垂直面（ｙｚ面）における前
   記光学部材の中心軸と垂直な平面と前記光学部材アレイ
   の出射光を出射する側面とのなす傾斜角を測定し、前記
   治具の傾斜角とから、隣接する前記光学部材の、前記光
   学部材の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記垂直
   面（ｙｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする
   光学部材アレイのコア位置測定方法。
7. 【請求項７】 前記光学部材が、光ファイバ又はレンズ
   である請求項１〜６のいずれかに記載の光学部材アレイ
   のコア位置測定方法。
8. 【請求項８】 一以上の光学部材が整列、固定された光
   学部材アレイを所定方向に移動するステージと、前記光
   学部材の一方の端面に白色光を入射する光源と、前記光
   学部材の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮
   像手段と、前記ステージ及び前記撮像手段の位置を制御
   し、前記撮像手段によって撮像した画像から各前記光学
   部材のコア位置を測定する制御部とを備えてなる光学部
   材アレイのコア位置測定装置であって、 前記制御部が、前記光学部材の他方の端面における前記
   画像に表示した前記出射光の径が最小となる撮像距離を
   算出して、前記ステージ及び前記撮像手段の位置を制御
   することを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定装
   置。
9. 【請求項９】 前記撮像距離を、前記撮像手段から前記
   光学部材の他方の端面までの距離を変化させて仮撮像し
   て、得られた各前記距離毎の仮画像における出射光の径
   と、各前記距離とから算出する請求項８に記載の光学部
   材アレイのコア位置測定装置。
10. 【請求項１０】 前記光学部材アレイの一以上の前記光
    学部材のうち、少なくとも二の前記撮像距離を算出し、
    得られた少なくとも二の前記撮像距離から他の前記光学
    部材における前記撮像距離を算出して撮像する請求項８
    又は９に記載の光学部材アレイのコア位置測定装置。
11. 【請求項１１】 一以上の光学部材が整列、固定された
    光学部材アレイを所定方向に移動するステージと、前記
    光学部材の一方の端面に白色光を入射する光源と、前記
    光学部材の他方の端面側から出射した出射光を撮像する
    撮像手段と、前記ステージ及び前記撮像手段の位置を制
    御し、前記撮像手段によって撮像した画像から各前記光
    学部材のコア位置を測定する制御部とを備えてなる光学
    部材アレイのコア位置測定装置であって、 前記光源から照射された白色光を前記ステージの上に設
    置された前記光学部材の一方の端面から入射し、前記撮
    像手段による前記出射光の撮像において、前記出射光の
    中心点を前記画像の所定の位置に表示するように、前記
    ステージ及び／又は前記撮像手段の位置を移動し、前記
    画像における撮像位置を調節する前記制御部を備えてな
    ることを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定装
    置。
12. 【請求項１２】 一以上の光学部材が整列、固定された
    光学部材アレイを所定方向に移動するステージと、前記
    光学部材の一方の端面に白色光を入射する光源と、前記
    光学部材の他方の端面側から出射した出射光を撮像する
    撮像手段と、前記ステージ及び前記撮像手段の位置を制
    御し、前記撮像手段によって撮像した画像から各前記光
    学部材のコア位置を測定する制御部とを備えてなる光学
    部材アレイのコア位置測定装置であって、 前記光源から照射した白色光を、前記ステージ上に設置
    された前記光学部材の一方の端面に入射し、前記撮像手
    段によって前記出射光を撮像する際に、隣接する前記光
    学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二
    点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出し、且つ撮
    像方向（ｚ方向）における前記撮像手段から隣接する前
    記光学部材の前記他方の端面までの距離の差を算出し、
    前記光学部材の中心軸に垂直な平面と前記光学部材アレ
    イの出射光を出射する側面とのなす角を測定して、前記
    制御部にて、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の
    中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記水平面（ｘｚ
    面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材
    アレイのコア位置測定装置。
13. 【請求項１３】 一以上の光学部材が整列、固定された
    光学部材アレイを所定方向に移動するステージと、前記
    光学部材の一方の端面に白色光を入射する光源と、前記
    光学部材の他方の端面側から出射した出射光を撮像する
    撮像手段と、前記ステージ及び前記撮像手段の位置を制
    御し、前記撮像手段によって撮像した画像から各前記光
    学部材のコア位置を測定する制御部とを備えてなる光学
    部材アレイのコア位置測定装置であって、 前記光源から照射した白色光を、前記ステージ上に配設
    した所定の傾斜角を有する治具の上に設置された前記光
    学部材の一方の端面から入射し、前記撮像手段によって
    前記出射光を撮像し、得られた画像から、隣接する前記
    光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる
    二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出し、前記
    垂直面（ｙｚ面）における前記光学部材の中心軸と垂直
    な平面と前記光学部材アレイの出射光を出射する側面と
    のなす傾斜角を測定し、前記治具の傾斜角とから、前記
    制御部にて、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の
    中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記垂直面（ｙｚ
    面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材
    アレイのコア位置測定装置。
14. 【請求項１４】 前記光学部材が、光ファイバ又はレン
    ズである請求項８〜１３のいずれかに記載の光学部材ア
    レイのコア位置測定装置。