JP2003329896A - 光学部品の調芯方法及びその装置 - Google Patents
光学部品の調芯方法及びその装置Info
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- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
- G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
- G01B11/272—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 迅速に光学部品の位置合わせを行う。
【解決手段】 光源モジュール３から出射されて光ファ
イバ４に導入された光を光検出器１５で検出する。光検
出器１５の出力を増幅部１６で対数増幅する。ピエゾア
クチュエータ９によって、光源モジュール３をＸ軸方向
へ１次元的に繰り返して往復走査させつつ、この往復走
査に従って得られる増幅部１６の出力に基づいて、Ｘ軸
方向の１次元的な光強度分布を得る。このＸ軸方向の１
次元的な光強度分布に基づいて、光源モジュール３と光
ファイバ４との相対的な位置を調整する。
イバ４に導入された光を光検出器１５で検出する。光検
出器１５の出力を増幅部１６で対数増幅する。ピエゾア
クチュエータ９によって、光源モジュール３をＸ軸方向
へ１次元的に繰り返して往復走査させつつ、この往復走
査に従って得られる増幅部１６の出力に基づいて、Ｘ軸
方向の１次元的な光強度分布を得る。このＸ軸方向の１
次元的な光強度分布に基づいて、光源モジュール３と光
ファイバ４との相対的な位置を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学部品（単体の
部品の他、複数の部品からなるいわゆる光学モジュール
も含む。）同士の位置合わせを行う、光学部品の調芯方
法及びその装置に関するものである。
部品の他、複数の部品からなるいわゆる光学モジュール
も含む。）同士の位置合わせを行う、光学部品の調芯方
法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、光学部品同士の位置合わせの
位置合わせには、高い精度が要求される。
位置合わせには、高い精度が要求される。
【０００３】例えば、光通信などに用いられる単一モー
ド光ファイバのコア径は３〜８μｍφ程度である。一
方、光源である半導体レーザと集光レンズの集光スポッ
トサイズも数μｍφと極めて小さく、これらの光学部品
の調芯には高い精度が要求される。通常、半導体レーザ
からの光を単一モード光ファイバへ光結合する場合、そ
の結合損失を−０．５ｄＢ程度に抑えるために許容され
る精度は、光軸に対して垂直方向で±１μｍ程度、水平
方向では±１０μｍ程度、角度ずれでは±０．５゜程度
である。
ド光ファイバのコア径は３〜８μｍφ程度である。一
方、光源である半導体レーザと集光レンズの集光スポッ
トサイズも数μｍφと極めて小さく、これらの光学部品
の調芯には高い精度が要求される。通常、半導体レーザ
からの光を単一モード光ファイバへ光結合する場合、そ
の結合損失を−０．５ｄＢ程度に抑えるために許容され
る精度は、光軸に対して垂直方向で±１μｍ程度、水平
方向では±１０μｍ程度、角度ずれでは±０．５゜程度
である。
【０００４】また、例えば、半導体レーザと導波路との
調芯や、光ファイバと導波路の調芯などにおいても、同
程度の精度が要求される。
調芯や、光ファイバと導波路の調芯などにおいても、同
程度の精度が要求される。
【０００５】従来から、光学部品の調芯は、第１の光学
部品から出射されて第２の光学部品に導入された光を光
検出器で検出し、前記光検出器の出力を増幅手段で増幅
し、前記増幅手段の出力に基づいて、前記第１の光学部
品と前記第２の光学部品との相対的な位置を調整するこ
とにより行われている。そして、下記に例示する技術も
含めて種々の調芯手法が提案されているが、いずれの従
来の調芯手法においても、前記増幅手段として直線増幅
器（リニアアンプ）が用いられていた。
部品から出射されて第２の光学部品に導入された光を光
検出器で検出し、前記光検出器の出力を増幅手段で増幅
し、前記増幅手段の出力に基づいて、前記第１の光学部
品と前記第２の光学部品との相対的な位置を調整するこ
とにより行われている。そして、下記に例示する技術も
含めて種々の調芯手法が提案されているが、いずれの従
来の調芯手法においても、前記増幅手段として直線増幅
器（リニアアンプ）が用いられていた。
【０００６】従来の一般的な調芯手法は、半導体レーザ
の集光スポットに対して光ファイバの先端をＸＹＺステ
ージにより走査して、より信号の強い位置を順次追跡し
てゆくものである。これを短時間に実現する方法とし
て、通常、螺旋状の走査を行い、所定の信号強度が得ら
れる範囲を検知し、当該範囲の検知後は、山登り法と呼
ばれる階段状の２次元走査又は３次元走査により最適点
を見つける方法がある。
の集光スポットに対して光ファイバの先端をＸＹＺステ
ージにより走査して、より信号の強い位置を順次追跡し
てゆくものである。これを短時間に実現する方法とし
て、通常、螺旋状の走査を行い、所定の信号強度が得ら
れる範囲を検知し、当該範囲の検知後は、山登り法と呼
ばれる階段状の２次元走査又は３次元走査により最適点
を見つける方法がある。
【０００７】また、特公平７−１１３６９４号公報に
は、９０゜異なる方向に走査するピエゾアクチュエータ
を用いて光ファイバの先端を円運動させ、位相検波によ
りＸＹ２方向の光軸ずれを検出することにより、光ファ
イバ同士の自動調芯を行う自動光軸合わせ装置が開示さ
れている。
は、９０゜異なる方向に走査するピエゾアクチュエータ
を用いて光ファイバの先端を円運動させ、位相検波によ
りＸＹ２方向の光軸ずれを検出することにより、光ファ
イバ同士の自動調芯を行う自動光軸合わせ装置が開示さ
れている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、螺旋状
走査と山登りとを併用する従来技術では、螺旋状走査に
よって所定の信号強度が得られる範囲を検知するのに数
十秒程度の時間が必要であり、また、山登りについて
も、走査の一つ一つのステップが信号の増減を判断しな
がら進められることになるため、探索に４０秒から数分
程度の時間を要するという問題があった。
走査と山登りとを併用する従来技術では、螺旋状走査に
よって所定の信号強度が得られる範囲を検知するのに数
十秒程度の時間が必要であり、また、山登りについて
も、走査の一つ一つのステップが信号の増減を判断しな
がら進められることになるため、探索に４０秒から数分
程度の時間を要するという問題があった。
【０００９】また、光強度分布が常に理想的な勾配を有
している訳ではなく、局所的に光強度分布の勾配が逆転
するような箇所も存在することがある。例えば、半導体
レーザからの光をレンズで集光する場合、一般的に半導
体レーザのビームの歪み、レンズの収差、干渉などによ
り、光強度分布が理想的なガウス分布にはならず、その
分布に対して実際の光強度分布が局所的に変動すること
が少なくない。この傾向は、特に集光点から離れた光強
度の低い領域で起こり易い。したがって、山登りに代表
される従来法のように信号の最強点を追いかける方式で
は、ピーク点が明確に定まらないことになり、これが調
芯時間を長くする原因になっている。
している訳ではなく、局所的に光強度分布の勾配が逆転
するような箇所も存在することがある。例えば、半導体
レーザからの光をレンズで集光する場合、一般的に半導
体レーザのビームの歪み、レンズの収差、干渉などによ
り、光強度分布が理想的なガウス分布にはならず、その
分布に対して実際の光強度分布が局所的に変動すること
が少なくない。この傾向は、特に集光点から離れた光強
度の低い領域で起こり易い。したがって、山登りに代表
される従来法のように信号の最強点を追いかける方式で
は、ピーク点が明確に定まらないことになり、これが調
芯時間を長くする原因になっている。
【００１０】さらに、螺旋状走査と山登りとを併用する
従来技術では、光検出器の出力を直線増幅器で増幅した
信号を用いて、所定の信号強度が得られる範囲を検知し
ているので、直線増幅器で増幅した信号によりモニタし
得る光強度の範囲は極限られてしまうことから、所定の
信号強度が得られる範囲を検知するのに、長時間を要し
ていた。
従来技術では、光検出器の出力を直線増幅器で増幅した
信号を用いて、所定の信号強度が得られる範囲を検知し
ているので、直線増幅器で増幅した信号によりモニタし
得る光強度の範囲は極限られてしまうことから、所定の
信号強度が得られる範囲を検知するのに、長時間を要し
ていた。
【００１１】特公平７−１１３６９４号公報に開示され
た従来技術では、ピエゾアクチュエータの駆動信号を参
照信号として光検出器の出力を位相検波し、ＸＹ２方向
の光軸ずれを検出しているが、直線増幅器を用いている
ため、ロックインアンプで位相を検知できるレベルの信
号強度を得るまでのＸＹ軸走査に時間がかかる。また、
特公平７−１１３６９４号公報に開示された従来技術
は、単にＸＹ軸方向（光軸と直交する面内の方向）の位
置合わせを行うものであるにすぎず、光軸方向への位置
合わせには何ら寄与し得ない。したがって、例えば、半
導体レーザと集光レンズとからなる光源モジュールと光
ファイバとの位置合わせを行う場合に、焦点方向（Ｚ
軸）を迅速に調整することは不可能である。
た従来技術では、ピエゾアクチュエータの駆動信号を参
照信号として光検出器の出力を位相検波し、ＸＹ２方向
の光軸ずれを検出しているが、直線増幅器を用いている
ため、ロックインアンプで位相を検知できるレベルの信
号強度を得るまでのＸＹ軸走査に時間がかかる。また、
特公平７−１１３６９４号公報に開示された従来技術
は、単にＸＹ軸方向（光軸と直交する面内の方向）の位
置合わせを行うものであるにすぎず、光軸方向への位置
合わせには何ら寄与し得ない。したがって、例えば、半
導体レーザと集光レンズとからなる光源モジュールと光
ファイバとの位置合わせを行う場合に、焦点方向（Ｚ
軸）を迅速に調整することは不可能である。
【００１２】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、迅速に光学部品の位置合わせを行うことがで
きる光学部品の調芯方法及びその装置を提供することを
目的とする。
たもので、迅速に光学部品の位置合わせを行うことがで
きる光学部品の調芯方法及びその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】本発明者の研究の結果、
光学部品の調芯時の３次元的な光強度分布を十分に考察
することにより、その３次元空間における１次元的な光
強度分布が、従来必要であった探索動作を極力減らして
光学部品の迅速な位置合わせのために用いることができ
る極めて有益な情報を含んでいることを見出した。ま
た、光学部品の調芯時の３次元的な光強度分布を十分に
考察することにより、その分布特性に応じて光強度を信
号としてモニタし得る３次元空間を拡大するためには、
光検出器の出力を増幅する増幅手段として対数増幅器を
用いることが最適であることを見出した。光強度を信号
としてモニタし得る３次元空間を拡大することができれ
ば、従来からのいずれの調芯技術と組み合わせても、従
来に比べて格段に調芯時間を短縮することができるが、
特に、対数増幅器の使用と１次元的な光強度分布の取得
及びその利用とを両方とも採用すると、両者の効果が相
乗的に発揮され、従来に比べて、大幅に調芯時間を短縮
することができることが、判明した。
光学部品の調芯時の３次元的な光強度分布を十分に考察
することにより、その３次元空間における１次元的な光
強度分布が、従来必要であった探索動作を極力減らして
光学部品の迅速な位置合わせのために用いることができ
る極めて有益な情報を含んでいることを見出した。ま
た、光学部品の調芯時の３次元的な光強度分布を十分に
考察することにより、その分布特性に応じて光強度を信
号としてモニタし得る３次元空間を拡大するためには、
光検出器の出力を増幅する増幅手段として対数増幅器を
用いることが最適であることを見出した。光強度を信号
としてモニタし得る３次元空間を拡大することができれ
ば、従来からのいずれの調芯技術と組み合わせても、従
来に比べて格段に調芯時間を短縮することができるが、
特に、対数増幅器の使用と１次元的な光強度分布の取得
及びその利用とを両方とも採用すると、両者の効果が相
乗的に発揮され、従来に比べて、大幅に調芯時間を短縮
することができることが、判明した。
【００１４】本発明は、このような本発明者の研究の結
果としてなされたものである。すなわち、前記課題を解
決するため、本発明の第１の態様による光学部品の調芯
方法は、第１の光学部品から出射されて第２の光学部品
に導入された光を光検出器で検出し、前記光検出器の出
力を増幅手段で増幅し、前記増幅手段の出力に基づい
て、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対
的な位置を調整する光学部品の調芯方法において、前記
第１の光学部品と前記第２の光学部品とを相対的に、１
つの軸に関して１次元的に繰り返して往復走査させつ
つ、前記往復走査に従って得られる前記増幅手段の出力
に基づいて、前記１つの軸に関する１次元的な光強度分
布を得る光強度分布取得段階と、前記光強度分布取得段
階で得られた１次元的な光強度分布に基づいて、前記第
１の光学部品と前記第２の光学部品との相対的な位置を
調整する位置調整段階と、を備えたものである。
果としてなされたものである。すなわち、前記課題を解
決するため、本発明の第１の態様による光学部品の調芯
方法は、第１の光学部品から出射されて第２の光学部品
に導入された光を光検出器で検出し、前記光検出器の出
力を増幅手段で増幅し、前記増幅手段の出力に基づい
て、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対
的な位置を調整する光学部品の調芯方法において、前記
第１の光学部品と前記第２の光学部品とを相対的に、１
つの軸に関して１次元的に繰り返して往復走査させつ
つ、前記往復走査に従って得られる前記増幅手段の出力
に基づいて、前記１つの軸に関する１次元的な光強度分
布を得る光強度分布取得段階と、前記光強度分布取得段
階で得られた１次元的な光強度分布に基づいて、前記第
１の光学部品と前記第２の光学部品との相対的な位置を
調整する位置調整段階と、を備えたものである。
【００１５】前記１つの軸は、互いに直交する軸をＸ
軸、Ｙ軸及びＺ軸とし、Ｘ軸周りの回転軸をＸθ、Ｙ軸
周りの回転軸をＹθ、Ｚ軸周りの回転軸をＺθとすると
き、例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｘθ、Ｙθ、Ｚθのうちのい
ずれの軸であってもよい。このとき、Ｚ軸が第１の光学
部品から出射される光の光軸方向と略一致していてもよ
い。また、前記第１及び第２の光学部品はそれぞれ、単
体の部品であってもよいし、複数の部品からなるいわゆ
る光学モジュールであってもよい。これらの点は、後述
する各態様についても同様である。
軸、Ｙ軸及びＺ軸とし、Ｘ軸周りの回転軸をＸθ、Ｙ軸
周りの回転軸をＹθ、Ｚ軸周りの回転軸をＺθとすると
き、例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｘθ、Ｙθ、Ｚθのうちのい
ずれの軸であってもよい。このとき、Ｚ軸が第１の光学
部品から出射される光の光軸方向と略一致していてもよ
い。また、前記第１及び第２の光学部品はそれぞれ、単
体の部品であってもよいし、複数の部品からなるいわゆ
る光学モジュールであってもよい。これらの点は、後述
する各態様についても同様である。
【００１６】また、前記往復走査の繰り返し周波数は、
高いほど参照データが増えるため調芯時間の短縮と調芯
精度の向上に寄与する。例えば、前記往復走査の繰り返
し周波数は、５Ｈｚ以上であることが好ましく、３０Ｈ
ｚ以上であることが好ましい。往復走査のためのアクチ
ュエータとしてピエゾアクチュエータを用いた場合、例
えば、３０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの繰り返し周波数を得るこ
とができる。この点も、後述する各態様についても同様
である。
高いほど参照データが増えるため調芯時間の短縮と調芯
精度の向上に寄与する。例えば、前記往復走査の繰り返
し周波数は、５Ｈｚ以上であることが好ましく、３０Ｈ
ｚ以上であることが好ましい。往復走査のためのアクチ
ュエータとしてピエゾアクチュエータを用いた場合、例
えば、３０Ｈｚ〜２４０Ｈｚの繰り返し周波数を得るこ
とができる。この点も、後述する各態様についても同様
である。
【００１７】前記第１の態様では、第１の光学部品と第
２の光学部品とを相対的に、１つの軸に関して１次元的
に繰り返して往復走査させて１つの軸に関する１次元的
な光強度分布を得、この光強度分布に基づいて、第１の
光学部品と第２の光学部品との相対的な位置を調整して
いる。このように、従来技術と異なり、１次元的な光強
度分布を一括して利用することにより位置調整を行うの
で、無駄な信号探索の動作を減らすことができ、迅速に
光学部品の位置合わせを行うことができる。また、１次
元的な光強度分布を一括して利用することにより位置調
整を行うので、光強度分布が理想的なガウス分布になら
ず、その分布に対して実際の光強度分布が局所的に変動
していても、その影響を大きく低減することができる。
２の光学部品とを相対的に、１つの軸に関して１次元的
に繰り返して往復走査させて１つの軸に関する１次元的
な光強度分布を得、この光強度分布に基づいて、第１の
光学部品と第２の光学部品との相対的な位置を調整して
いる。このように、従来技術と異なり、１次元的な光強
度分布を一括して利用することにより位置調整を行うの
で、無駄な信号探索の動作を減らすことができ、迅速に
光学部品の位置合わせを行うことができる。また、１次
元的な光強度分布を一括して利用することにより位置調
整を行うので、光強度分布が理想的なガウス分布になら
ず、その分布に対して実際の光強度分布が局所的に変動
していても、その影響を大きく低減することができる。
【００１８】本発明の第２の態様による光学部品の調芯
方法は、前記第１の態様において、前記増幅手段に対数
増幅を行わせるものである。
方法は、前記第１の態様において、前記増幅手段に対数
増幅を行わせるものである。
【００１９】この第２の態様によれば、光検出器の出力
を対数増幅するので、光強度を信号としてモニタし得る
３次元空間を大幅に拡大することができる。例えば、６
桁に及ぶ信号強度変化をゲインの切換なしにリアルタイ
ム検出できることとなり、例えば集光スポットと入射点
の３次元的なずれに対して、直線増幅器を用いた場合と
比較して各軸でそれぞれ３倍以上の面積、体積では３０
倍程度の広い空間で信号の強度をモニターしながら調整
を進めることができる。このように、前記第２の態様に
よれば、１次元的な光強度分布の利用に加えて、対数増
幅を併用することにより、１次元的な光強度分布を有効
に得ることができる空間を大幅に拡大することができる
ため、両者の効果が相俟って、より調芯時間を短縮する
ことができる。
を対数増幅するので、光強度を信号としてモニタし得る
３次元空間を大幅に拡大することができる。例えば、６
桁に及ぶ信号強度変化をゲインの切換なしにリアルタイ
ム検出できることとなり、例えば集光スポットと入射点
の３次元的なずれに対して、直線増幅器を用いた場合と
比較して各軸でそれぞれ３倍以上の面積、体積では３０
倍程度の広い空間で信号の強度をモニターしながら調整
を進めることができる。このように、前記第２の態様に
よれば、１次元的な光強度分布の利用に加えて、対数増
幅を併用することにより、１次元的な光強度分布を有効
に得ることができる空間を大幅に拡大することができる
ため、両者の効果が相俟って、より調芯時間を短縮する
ことができる。
【００２０】本発明の第３の態様による光学部品の調芯
方法は、前記第１の態様において、前記相対的な位置が
調芯位置に近づく前には、前記増幅手段に対数増幅を行
わせ、前記相対的な位置が調芯位置に近づいた後には、
前記増幅手段に直線増幅を行わせるものである。
方法は、前記第１の態様において、前記相対的な位置が
調芯位置に近づく前には、前記増幅手段に対数増幅を行
わせ、前記相対的な位置が調芯位置に近づいた後には、
前記増幅手段に直線増幅を行わせるものである。
【００２１】この第３の態様によれば、調芯位置に近づ
く前に対数増幅による信号を用い、調芯位置に近づいた
後に直線増幅による信号を用いるので、前記第２の態様
と同様の利点を得ながら、しかも、調芯位置付近では狭
い範囲での信号変化をより捉えやすい直線増幅を併用す
ることにより、調芯精度を一層高めることができる。
く前に対数増幅による信号を用い、調芯位置に近づいた
後に直線増幅による信号を用いるので、前記第２の態様
と同様の利点を得ながら、しかも、調芯位置付近では狭
い範囲での信号変化をより捉えやすい直線増幅を併用す
ることにより、調芯精度を一層高めることができる。
【００２２】本発明の第４の態様による光学部品の調芯
方法は、前記第１乃至第３のいずれかの態様において、
前記位置調整段階は、前記１次元的な光強度分布から光
強度の所定範囲の積分値又は平均値を得る段階と、前記
往復走査の中心位置を、前記第１の光学部品から出射さ
れる光の光軸方向に対する略垂直な所定方向に移動させ
て、前記積分値又は前記平均値が最大となる位置又はそ
の付近の位置で前記所定方向への移動を停止させる段階
と、を含むものである。前記往復走査の中心位置を移動
させる前記所定方向と前記往復走査の方向とは、一致し
ていてもよいし、一致していなくてもよい。
方法は、前記第１乃至第３のいずれかの態様において、
前記位置調整段階は、前記１次元的な光強度分布から光
強度の所定範囲の積分値又は平均値を得る段階と、前記
往復走査の中心位置を、前記第１の光学部品から出射さ
れる光の光軸方向に対する略垂直な所定方向に移動させ
て、前記積分値又は前記平均値が最大となる位置又はそ
の付近の位置で前記所定方向への移動を停止させる段階
と、を含むものである。前記往復走査の中心位置を移動
させる前記所定方向と前記往復走査の方向とは、一致し
ていてもよいし、一致していなくてもよい。
【００２３】この第４の態様は、１次元的な光強度分布
の具体的な利用手法を例示したものである。この第４の
態様によれば、１次元的な光強度分布から光強度の積分
値又は平均値を得てこれを利用するので、往復走査の範
囲内に調芯位置がなくても、前記所定方向に関して光学
部品の相対的な位置を調芯位置に近づけることができ
る。また、前記積分値又は前記平均値を用いるので、光
強度分布が理想的なガウス分布にならず、その分布に対
して実際の光強度分布が局所的に変動していても、その
影響を大きく低減することができる。
の具体的な利用手法を例示したものである。この第４の
態様によれば、１次元的な光強度分布から光強度の積分
値又は平均値を得てこれを利用するので、往復走査の範
囲内に調芯位置がなくても、前記所定方向に関して光学
部品の相対的な位置を調芯位置に近づけることができ
る。また、前記積分値又は前記平均値を用いるので、光
強度分布が理想的なガウス分布にならず、その分布に対
して実際の光強度分布が局所的に変動していても、その
影響を大きく低減することができる。
【００２４】本発明の第５の態様による光学部品の調芯
方法は、前記第１乃至第４のいずれかの態様において、
前記位置調整段階は、前記１次元的な光強度分布から光
強度のピーク値又は所定比率値幅を得る段階と、前記往
復走査の中心位置を、所定方向に移動させて、前記ピー
ク値が最大となる位置又はその付近の位置あるいは前記
所定比率値幅が最小となる位置又はその付近の位置で前
記所定方向への移動を停止させる段階と、を含むもので
ある。ここで、所定比率値幅は、ピーク値から所定比率
だけ下がったレベルにおける１次的な光強度分布波形の
幅であり、前記比率として５０％を採用する場合には半
値幅となる。前記比率は、５０％に限定されるものでは
なく、例えば４０％や６０％など、適宜の値を採用し得
る。この第５の態様では、前記往復走査の中心位置を移
動させる前記所定方向と前記往復走査の方向とは、一致
していてもよいし、一致していなくてもよい。例えば、
前記所定方向は、第１の光学部品から出射される光の光
軸方向と略一致する方向でもよいし、この方向に対して
略垂直な方向でもよい。
方法は、前記第１乃至第４のいずれかの態様において、
前記位置調整段階は、前記１次元的な光強度分布から光
強度のピーク値又は所定比率値幅を得る段階と、前記往
復走査の中心位置を、所定方向に移動させて、前記ピー
ク値が最大となる位置又はその付近の位置あるいは前記
所定比率値幅が最小となる位置又はその付近の位置で前
記所定方向への移動を停止させる段階と、を含むもので
ある。ここで、所定比率値幅は、ピーク値から所定比率
だけ下がったレベルにおける１次的な光強度分布波形の
幅であり、前記比率として５０％を採用する場合には半
値幅となる。前記比率は、５０％に限定されるものでは
なく、例えば４０％や６０％など、適宜の値を採用し得
る。この第５の態様では、前記往復走査の中心位置を移
動させる前記所定方向と前記往復走査の方向とは、一致
していてもよいし、一致していなくてもよい。例えば、
前記所定方向は、第１の光学部品から出射される光の光
軸方向と略一致する方向でもよいし、この方向に対して
略垂直な方向でもよい。
【００２５】この第５の態様は、１次元的な光強度分布
の具体的な利用手法を例示したものである。この第５の
態様によれば、前記ピーク値又は前記所定比率値幅によ
り前記所定方向の調整を行うので、第１及び第２の光学
部品の相対位置が調芯位置に近づいた場合において微調
整を行う場合に、特に有効である。
の具体的な利用手法を例示したものである。この第５の
態様によれば、前記ピーク値又は前記所定比率値幅によ
り前記所定方向の調整を行うので、第１及び第２の光学
部品の相対位置が調芯位置に近づいた場合において微調
整を行う場合に、特に有効である。
【００２６】本発明の第６の態様による光学部品の調芯
方法は、前記第１乃至第５のいずれかの態様において、
前記第１の光学部品から出射される光は集光点に集光さ
れる光であり、前記位置調整段階段は、前記１次元的な
光強度分布から光強度の積分値又は平均値又はピーク値
を得る段階と、前記第１の光学部品から出射される光の
光軸方向と略一致する第１の方向に対する略垂直な第２
の方向に前記往復走査の中心位置が調芯位置に対してオ
フセットした状態で、前記中心位置を前記第１の方向に
移動させて前記積分値又は前記平均値又は前記ピーク値
が最小となる位置又はその付近の位置で前記第１の方向
への移動を停止させる段階と、を含むものである。この
第６の態様では、前記往復走査の方向は、第１の方向や
第２の方向と一致していてもよいし、一致していなくて
もよい。
方法は、前記第１乃至第５のいずれかの態様において、
前記第１の光学部品から出射される光は集光点に集光さ
れる光であり、前記位置調整段階段は、前記１次元的な
光強度分布から光強度の積分値又は平均値又はピーク値
を得る段階と、前記第１の光学部品から出射される光の
光軸方向と略一致する第１の方向に対する略垂直な第２
の方向に前記往復走査の中心位置が調芯位置に対してオ
フセットした状態で、前記中心位置を前記第１の方向に
移動させて前記積分値又は前記平均値又は前記ピーク値
が最小となる位置又はその付近の位置で前記第１の方向
への移動を停止させる段階と、を含むものである。この
第６の態様では、前記往復走査の方向は、第１の方向や
第２の方向と一致していてもよいし、一致していなくて
もよい。
【００２７】この第６の態様は、１次元的な光強度分布
の具体的な利用手法を例示したものであり、特に、第１
の光学部品から出射される光は集光点に集光される光で
ある場合に、その集光光の光強度分布に着目したもので
ある。本発明者の研究の結果、光軸方向と略垂直な方向
にオフセットした状態で、光軸方向と略一致する方向へ
移動させると、前記積分値又は前記平均値又は前記ピー
ク値が最小となる位置で当該方向の位置が調芯位置に最
も近づくことが、判明した。前記第６の態様は、この特
性を巧みに利用することにより、当該移動方向の位置調
整を行うものである。
の具体的な利用手法を例示したものであり、特に、第１
の光学部品から出射される光は集光点に集光される光で
ある場合に、その集光光の光強度分布に着目したもので
ある。本発明者の研究の結果、光軸方向と略垂直な方向
にオフセットした状態で、光軸方向と略一致する方向へ
移動させると、前記積分値又は前記平均値又は前記ピー
ク値が最小となる位置で当該方向の位置が調芯位置に最
も近づくことが、判明した。前記第６の態様は、この特
性を巧みに利用することにより、当該移動方向の位置調
整を行うものである。
【００２８】本発明の第７の態様による光学部品の調芯
方法は、前記第１乃至第５のいずれかの態様において、
前記位置調整段階は、前記１次元的な光強度分布から光
強度のピーク値又は所定比率値幅を得る段階と、前記往
復走査の中心位置を、前記第１の光学部品から出射され
る光の光軸方向に対する略垂直な所定方向に移動させ
て、前記ピーク値又は前記所定比率値幅が所定値となる
位置又はその付近の位置で前記所定方向への移動を停止
させる段階と、を含むものである。前記往復走査の方向
は、第１の光学部品から出射される光の光軸方向と略垂
直な方向であることが好ましいが、第１の光学部品から
出射される光の光軸方向と略一致する方向でもよいし、
他の方向でもよい。
方法は、前記第１乃至第５のいずれかの態様において、
前記位置調整段階は、前記１次元的な光強度分布から光
強度のピーク値又は所定比率値幅を得る段階と、前記往
復走査の中心位置を、前記第１の光学部品から出射され
る光の光軸方向に対する略垂直な所定方向に移動させ
て、前記ピーク値又は前記所定比率値幅が所定値となる
位置又はその付近の位置で前記所定方向への移動を停止
させる段階と、を含むものである。前記往復走査の方向
は、第１の光学部品から出射される光の光軸方向と略垂
直な方向であることが好ましいが、第１の光学部品から
出射される光の光軸方向と略一致する方向でもよいし、
他の方向でもよい。
【００２９】例えば、導波路と光ファイバとの調芯や、
導波路と半導体レーザとの調芯においては、出射端と入
射端が一致する点が理想的な調芯位置になるが、調整時
に出射端と入射端が接触すると部品の端面に傷がついた
り、調芯がずれることになる。したがって、調芯の最終
段階で出射端と入射端のギャップが所定量となったとき
に、光軸方向への光学部品の移動を停止させる必要があ
る。従来は、光軸の直角方向から光学的手段でこのギャ
ップを計測している例もあるが、このギャップが数μｍ
程度であると干渉やギャップに対して直角方向の構造的
な歪み等の影響で計測は容易ではない。これに対し、本
発明者の研究の結果、前記ピーク値や前記所定比率値幅
が前記ギャップと相関関係にあることを見出した。前記
第７の態様は、この相関関係を巧みに利用することによ
り、前記ギャップが所定量となったときに光軸方向への
光学部品の移動を停止させるものである。したがって、
この第７の態様によれば、特別なギャップ計測手段を用
いずに、精度良く前記ギャップを設定し得る。
導波路と半導体レーザとの調芯においては、出射端と入
射端が一致する点が理想的な調芯位置になるが、調整時
に出射端と入射端が接触すると部品の端面に傷がついた
り、調芯がずれることになる。したがって、調芯の最終
段階で出射端と入射端のギャップが所定量となったとき
に、光軸方向への光学部品の移動を停止させる必要があ
る。従来は、光軸の直角方向から光学的手段でこのギャ
ップを計測している例もあるが、このギャップが数μｍ
程度であると干渉やギャップに対して直角方向の構造的
な歪み等の影響で計測は容易ではない。これに対し、本
発明者の研究の結果、前記ピーク値や前記所定比率値幅
が前記ギャップと相関関係にあることを見出した。前記
第７の態様は、この相関関係を巧みに利用することによ
り、前記ギャップが所定量となったときに光軸方向への
光学部品の移動を停止させるものである。したがって、
この第７の態様によれば、特別なギャップ計測手段を用
いずに、精度良く前記ギャップを設定し得る。
【００３０】本発明の第８の態様による光学部品の調芯
方法は、略直線上に配置されそれぞれ光を互いに平行な
光軸に沿って出射させ得る複数の部位を有する第１の光
学部品、及び、略直線上に配置されそれぞれ光を入射さ
せ得る複数の部位を有する第２の光学部品について、第
１の光学部品の前記複数の部位のうちの２つ以上の部位
からそれぞれ出射されて第２の光学部品の前記複数の部
位のうちの対応する２つ以上の部位にそれぞれ導入され
た光をそれぞれ２つ以上の光検出器で検出し、前記２つ
以上の光検出器の出力をそれぞれ２つ以上の増幅手段で
増幅し、前記２つ以上の増幅手段の出力に基づいて、前
記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対的な位
置を調整する光学部品の調芯方法において、前記第１の
光学部品と前記第２の光学部品とを相対的に、１つの軸
に関して１次元的に繰り返して往復走査させつつ、前記
往復走査に従って得られる前記２つ以上の増幅手段の出
力に基づいて、当該各出力毎に、前記１つの軸に関する
１次元的な光強度分布を得る光強度分布取得段階と、前
記光強度分布取得段階で得られた各１次元的な光強度分
布に基づいて、前記各１次元的な光強度分布のピーク位
置のばらつきが小さくなるように、前記第１の光学部品
と前記第２の光学部品との相対的な位置を調整する位置
調整段階と、を備えたものである。この第８の態様にお
いても、前記第１の態様と同様に、前記１つの軸は限定
されるものではない。
方法は、略直線上に配置されそれぞれ光を互いに平行な
光軸に沿って出射させ得る複数の部位を有する第１の光
学部品、及び、略直線上に配置されそれぞれ光を入射さ
せ得る複数の部位を有する第２の光学部品について、第
１の光学部品の前記複数の部位のうちの２つ以上の部位
からそれぞれ出射されて第２の光学部品の前記複数の部
位のうちの対応する２つ以上の部位にそれぞれ導入され
た光をそれぞれ２つ以上の光検出器で検出し、前記２つ
以上の光検出器の出力をそれぞれ２つ以上の増幅手段で
増幅し、前記２つ以上の増幅手段の出力に基づいて、前
記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対的な位
置を調整する光学部品の調芯方法において、前記第１の
光学部品と前記第２の光学部品とを相対的に、１つの軸
に関して１次元的に繰り返して往復走査させつつ、前記
往復走査に従って得られる前記２つ以上の増幅手段の出
力に基づいて、当該各出力毎に、前記１つの軸に関する
１次元的な光強度分布を得る光強度分布取得段階と、前
記光強度分布取得段階で得られた各１次元的な光強度分
布に基づいて、前記各１次元的な光強度分布のピーク位
置のばらつきが小さくなるように、前記第１の光学部品
と前記第２の光学部品との相対的な位置を調整する位置
調整段階と、を備えたものである。この第８の態様にお
いても、前記第１の態様と同様に、前記１つの軸は限定
されるものではない。
【００３１】例えば、リボンファイバと、端面に直線上
に並んだ複数の導波路端部を有する導波路デバイスとの
調芯を行う場合、両者の光軸回りの傾きを一致させる必
要がある。本発明者は、このような光軸回りの傾きの調
整も、前記１次元的な光強度分布に基づいて、前記第８
の態様のような手法で行うことができることを見出し
た。
に並んだ複数の導波路端部を有する導波路デバイスとの
調芯を行う場合、両者の光軸回りの傾きを一致させる必
要がある。本発明者は、このような光軸回りの傾きの調
整も、前記１次元的な光強度分布に基づいて、前記第８
の態様のような手法で行うことができることを見出し
た。
【００３２】本発明の第９の態様による光学部品の調芯
方法は、第１の光学部品から出射されて第２の光学部品
に導入された光を光検出器で検出し、前記光検出器の出
力を増幅手段で増幅し、前記増幅手段の出力に基づい
て、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対
的な位置を調整する光学部品の調芯方法において、前記
増幅手段に対数増幅を行わせるものである。
方法は、第１の光学部品から出射されて第２の光学部品
に導入された光を光検出器で検出し、前記光検出器の出
力を増幅手段で増幅し、前記増幅手段の出力に基づい
て、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対
的な位置を調整する光学部品の調芯方法において、前記
増幅手段に対数増幅を行わせるものである。
【００３３】この第９の態様によれば、光検出器の出力
を対数増幅するので、光強度を信号としてモニタし得る
３次元空間を大幅に拡大することができる。したがっ
て、光強度が感知される領域を探索するための時間を大
幅に短縮することができ、ひいては、調芯時間を短縮す
ることができる。なお、第９の態様は、１次元的な光強
度分布の利用との併用に限定されるものではなく、従来
から知られている種々の手法（例えば、前記螺旋状走査
と山登りとを併用する技術や特公平７−１１３６９４号
公報）と組み合わせてもよい。
を対数増幅するので、光強度を信号としてモニタし得る
３次元空間を大幅に拡大することができる。したがっ
て、光強度が感知される領域を探索するための時間を大
幅に短縮することができ、ひいては、調芯時間を短縮す
ることができる。なお、第９の態様は、１次元的な光強
度分布の利用との併用に限定されるものではなく、従来
から知られている種々の手法（例えば、前記螺旋状走査
と山登りとを併用する技術や特公平７−１１３６９４号
公報）と組み合わせてもよい。
【００３４】本発明の第１０の態様による光学部品の調
芯方法は、第１の光学部品から出射されて第２の光学部
品に導入された光を光検出器で検出し、前記光検出器の
出力を増幅手段で増幅し、前記増幅手段の出力に基づい
て、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対
的な位置を調整する光学部品の調芯方法において、前記
相対的な位置が調芯位置に近づく前には、前記増幅手段
に対数増幅を行わせ、前記相対的な位置が調芯位置に近
づいた後には、前記増幅手段に直線増幅を行わせるもの
である。
芯方法は、第１の光学部品から出射されて第２の光学部
品に導入された光を光検出器で検出し、前記光検出器の
出力を増幅手段で増幅し、前記増幅手段の出力に基づい
て、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対
的な位置を調整する光学部品の調芯方法において、前記
相対的な位置が調芯位置に近づく前には、前記増幅手段
に対数増幅を行わせ、前記相対的な位置が調芯位置に近
づいた後には、前記増幅手段に直線増幅を行わせるもの
である。
【００３５】この第１０の態様によれば、調芯位置に近
づく前に対数増幅による信号を用い、調芯位置に近づい
た後に直線増幅による信号を用いるので、前記第１０の
態様と同様の利点を得ながら、しかも、調芯位置付近で
は狭い範囲での信号変化をより捉えやすい直線増幅を併
用することにより、調芯精度を一層高めることができ
る。
づく前に対数増幅による信号を用い、調芯位置に近づい
た後に直線増幅による信号を用いるので、前記第１０の
態様と同様の利点を得ながら、しかも、調芯位置付近で
は狭い範囲での信号変化をより捉えやすい直線増幅を併
用することにより、調芯精度を一層高めることができ
る。
【００３６】本発明の第１１の態様による光学部品の調
芯装置は、第１の光学部品と第２の光学部品との相対的
な位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第
１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品に導入
された光を検出する光検出器の出力を増幅する増幅手段
と、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対
的な位置を変更させる移動手段と、前記増幅手段の出力
に基づいて、前記相対的な位置を調整するように、前記
移動手段を制御する制御手段と、前記第１の光学部品と
前記第２の光学部品とを相対的に、１つの軸に関して１
次元的に繰り返して往復走査させる往復走査手段と、を
備え、前記制御手段は、前記往復走査に従って得られる
前記増幅手段の出力に基づいて、前記１つの軸に関する
１次元的な光強度分布を得る手段と、前記１次元的な光
強度分布に基づいて、前記第１の光学部品と前記第２の
光学部品との相対的な位置を調整するように、前記移動
手段を制御する手段と、を含むものである。
芯装置は、第１の光学部品と第２の光学部品との相対的
な位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第
１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品に導入
された光を検出する光検出器の出力を増幅する増幅手段
と、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対
的な位置を変更させる移動手段と、前記増幅手段の出力
に基づいて、前記相対的な位置を調整するように、前記
移動手段を制御する制御手段と、前記第１の光学部品と
前記第２の光学部品とを相対的に、１つの軸に関して１
次元的に繰り返して往復走査させる往復走査手段と、を
備え、前記制御手段は、前記往復走査に従って得られる
前記増幅手段の出力に基づいて、前記１つの軸に関する
１次元的な光強度分布を得る手段と、前記１次元的な光
強度分布に基づいて、前記第１の光学部品と前記第２の
光学部品との相対的な位置を調整するように、前記移動
手段を制御する手段と、を含むものである。
【００３７】本発明の第１２の態様による光学部品の調
芯装置は、前記第１１の態様において、前記増幅手段が
対数増幅を行うものである。
芯装置は、前記第１１の態様において、前記増幅手段が
対数増幅を行うものである。
【００３８】本発明の第１３の態様による光学部品の調
芯装置は、前記増幅手段は、選択信号に応答して対数増
幅及び直線増幅のうちの一方を選択的に行い、前記制御
手段は、前記相対的な位置が調芯位置に近づく前には前
記増幅手段に対数増幅を行わせるように、かつ、前記相
対的な位置が調芯位置に近づいた後には前記増幅手段に
直線増幅を行わせるように、前記増幅手段に前記選択信
号を与えるものである。
芯装置は、前記増幅手段は、選択信号に応答して対数増
幅及び直線増幅のうちの一方を選択的に行い、前記制御
手段は、前記相対的な位置が調芯位置に近づく前には前
記増幅手段に対数増幅を行わせるように、かつ、前記相
対的な位置が調芯位置に近づいた後には前記増幅手段に
直線増幅を行わせるように、前記増幅手段に前記選択信
号を与えるものである。
【００３９】本発明の第１４の態様による光学部品の調
芯装置は、前記第１１乃至第１３の態様において、前記
制御手段は、前記１次元的な光強度分布から光強度の所
定範囲の積分値又は平均値を得る手段と、前記往復走査
の中心位置が、前記第１の光学部品から出射される光の
光軸方向に対する略垂直な所定方向に移動して、前記積
分値又は前記平均値が最大となる位置又はその付近の位
置で前記所定方向への移動を停止するように、前記移動
手段を制御する手段と、を含むものである。
芯装置は、前記第１１乃至第１３の態様において、前記
制御手段は、前記１次元的な光強度分布から光強度の所
定範囲の積分値又は平均値を得る手段と、前記往復走査
の中心位置が、前記第１の光学部品から出射される光の
光軸方向に対する略垂直な所定方向に移動して、前記積
分値又は前記平均値が最大となる位置又はその付近の位
置で前記所定方向への移動を停止するように、前記移動
手段を制御する手段と、を含むものである。
【００４０】本発明の第１５の態様による光学部品の調
芯装置は、前記第１１乃至第１４のいずれかの態様にお
いて、前記制御手段は、前記１次元的な光強度分布から
光強度のピーク値又は所定比率値幅を得る手段と、前記
往復走査の中心位置が、所定方向に移動して、前記ピー
ク値が最大となる位置又はその付近の位置あるいは前記
所定比率値幅が最小となる位置又はその付近の位置で前
記所定方向への移動を停止するように、前記移動手段を
制御する手段と、を含むものである。
芯装置は、前記第１１乃至第１４のいずれかの態様にお
いて、前記制御手段は、前記１次元的な光強度分布から
光強度のピーク値又は所定比率値幅を得る手段と、前記
往復走査の中心位置が、所定方向に移動して、前記ピー
ク値が最大となる位置又はその付近の位置あるいは前記
所定比率値幅が最小となる位置又はその付近の位置で前
記所定方向への移動を停止するように、前記移動手段を
制御する手段と、を含むものである。
【００４１】本発明の第１６の態様による光学部品の調
芯装置は、前記第１１乃至第１５の態様において、前記
第１の光学部品から出射される光は集光点に集光される
光であり、前記制御手段は、前記１次元的な光強度分布
から光強度の積分値又は平均値又はピーク値を得る手段
と、前記第１の光学部品から出射される光の光軸方向と
略一致する第１の方向に対する略垂直な第２の方向に前
記往復走査の中心位置が調芯位置に対してオフセットし
た状態で、前記中心位置が前記第１の方向に移動して前
記積分値又は前記平均値又は前記ピーク値が最小となる
位置又はその付近の位置で前記第１の方向への移動を停
止するように、前記移動手段を制御する手段と、を含む
ものである。
芯装置は、前記第１１乃至第１５の態様において、前記
第１の光学部品から出射される光は集光点に集光される
光であり、前記制御手段は、前記１次元的な光強度分布
から光強度の積分値又は平均値又はピーク値を得る手段
と、前記第１の光学部品から出射される光の光軸方向と
略一致する第１の方向に対する略垂直な第２の方向に前
記往復走査の中心位置が調芯位置に対してオフセットし
た状態で、前記中心位置が前記第１の方向に移動して前
記積分値又は前記平均値又は前記ピーク値が最小となる
位置又はその付近の位置で前記第１の方向への移動を停
止するように、前記移動手段を制御する手段と、を含む
ものである。
【００４２】本発明の第１７の態様による光学部品の調
芯装置は、前記第１１乃至第１５のいずれかの態様にお
いて、前記制御手段は、前記１次元的な光強度分布から
光強度のピーク値又は所定比率値幅を得る手段と、前記
往復走査の中心位置が、前記第１の光学部品から出射さ
れる光の光軸方向に対する略垂直な所定方向に移動し
て、前記ピーク値又は前記所定比率値幅が所定値となる
位置又はその付近の位置で前記所定方向への移動を停止
するように、前記移動手段を制御する手段と、を含むも
のである。
芯装置は、前記第１１乃至第１５のいずれかの態様にお
いて、前記制御手段は、前記１次元的な光強度分布から
光強度のピーク値又は所定比率値幅を得る手段と、前記
往復走査の中心位置が、前記第１の光学部品から出射さ
れる光の光軸方向に対する略垂直な所定方向に移動し
て、前記ピーク値又は前記所定比率値幅が所定値となる
位置又はその付近の位置で前記所定方向への移動を停止
するように、前記移動手段を制御する手段と、を含むも
のである。
【００４３】本発明の第１８の態様による光学部品の調
芯装置は、略直線上に配置されそれぞれ光を互いに平行
な光軸に沿って出射させ得る複数の部位を有する第１の
光学部品と、略直線上に配置されそれぞれ光を入射させ
得る複数の部位を有する第２の光学部品との、相対的な
位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第１
の光学部品の前記複数の部位のうちの２つ以上の部位か
らそれぞれ出射されて前記第２の光学部品の前記複数の
部位のうちの対応する２つ以上の部位にそれぞれ導入さ
れた光をそれぞれ検出する２つ以上の光検出器の出力を
それぞれ増幅する２つ以上の増幅手段と、前記第１の光
学部品と前記第２の光学部品との相対的な位置を変更さ
せる移動手段と、前記２つ以上の増幅手段の各出力に基
づいて、前記相対的な位置を調整するように、前記移動
手段を制御する制御手段と、前記第１の光学部品と前記
第２の光学部品とを相対的に、１つの軸に関して１次元
的に繰り返して往復走査させる往復走査手段と、を備
え、前記制御手段は、前記往復走査に従って得られる前
記２つ以上の増幅手段の出力に基づいて、当該各出力毎
に、前記１つの軸に関する１次元的な光強度分布を得る
手段と、前記各１次元的な光強度分布に基づいて、前記
各１次元的な光強度分布のピーク位置のばらつきが小さ
くなるよう前記第１の光学部品と前記第２の光学部品と
の相対的な位置を調整するように、前記移動手段を制御
する手段と、を含むものである。
芯装置は、略直線上に配置されそれぞれ光を互いに平行
な光軸に沿って出射させ得る複数の部位を有する第１の
光学部品と、略直線上に配置されそれぞれ光を入射させ
得る複数の部位を有する第２の光学部品との、相対的な
位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第１
の光学部品の前記複数の部位のうちの２つ以上の部位か
らそれぞれ出射されて前記第２の光学部品の前記複数の
部位のうちの対応する２つ以上の部位にそれぞれ導入さ
れた光をそれぞれ検出する２つ以上の光検出器の出力を
それぞれ増幅する２つ以上の増幅手段と、前記第１の光
学部品と前記第２の光学部品との相対的な位置を変更さ
せる移動手段と、前記２つ以上の増幅手段の各出力に基
づいて、前記相対的な位置を調整するように、前記移動
手段を制御する制御手段と、前記第１の光学部品と前記
第２の光学部品とを相対的に、１つの軸に関して１次元
的に繰り返して往復走査させる往復走査手段と、を備
え、前記制御手段は、前記往復走査に従って得られる前
記２つ以上の増幅手段の出力に基づいて、当該各出力毎
に、前記１つの軸に関する１次元的な光強度分布を得る
手段と、前記各１次元的な光強度分布に基づいて、前記
各１次元的な光強度分布のピーク位置のばらつきが小さ
くなるよう前記第１の光学部品と前記第２の光学部品と
の相対的な位置を調整するように、前記移動手段を制御
する手段と、を含むものである。
【００４４】本発明の第１９の態様による光学部品の調
芯装置は、第１の光学部品と第２の光学部品との相対的
な位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第
１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品に導入
された光を検出する光検出器の出力を増幅する増幅手段
と、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対
的な位置を変更させる移動手段と、前記増幅手段の出力
に基づいて、前記相対的な位置を調整するように、前記
移動手段を制御する制御手段と、を備え、前記増幅手段
が対数増幅を行うものである。
芯装置は、第１の光学部品と第２の光学部品との相対的
な位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第
１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品に導入
された光を検出する光検出器の出力を増幅する増幅手段
と、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対
的な位置を変更させる移動手段と、前記増幅手段の出力
に基づいて、前記相対的な位置を調整するように、前記
移動手段を制御する制御手段と、を備え、前記増幅手段
が対数増幅を行うものである。
【００４５】本発明の第２０の態様による光学部品の調
芯装置は、第１の光学部品と第２の光学部品との相対的
な位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第
１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品に導入
された光を検出する光検出器の出力を増幅する増幅手段
と、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対
的な位置を変更させる移動手段と、前記増幅手段の出力
に基づいて、前記相対的な位置を調整するように、前記
移動手段を制御する制御手段と、を備え、前記増幅手段
は、選択信号に応答して対数増幅及び直線増幅のうちの
一方を選択的に行い、前記制御手段は、前記相対的な位
置が調芯位置に近づく前には前記増幅手段に対数増幅を
行わせるように、かつ、前記相対的な位置が調芯位置に
近づいた後には前記増幅手段に直線増幅を行わせるよう
に、前記増幅手段に前記選択信号を与えるものである。
芯装置は、第１の光学部品と第２の光学部品との相対的
な位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第
１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品に導入
された光を検出する光検出器の出力を増幅する増幅手段
と、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対
的な位置を変更させる移動手段と、前記増幅手段の出力
に基づいて、前記相対的な位置を調整するように、前記
移動手段を制御する制御手段と、を備え、前記増幅手段
は、選択信号に応答して対数増幅及び直線増幅のうちの
一方を選択的に行い、前記制御手段は、前記相対的な位
置が調芯位置に近づく前には前記増幅手段に対数増幅を
行わせるように、かつ、前記相対的な位置が調芯位置に
近づいた後には前記増幅手段に直線増幅を行わせるよう
に、前記増幅手段に前記選択信号を与えるものである。
【００４６】前記第１１乃至第２０の態様による光学部
品の調芯装置は、前記第１乃至第１０の態様による光学
部品の調芯方法を実現する装置の例であり、制御部を用
いることにより自動的に調芯を行う装置の例である。し
かしながら、前記第１乃至第１０の態様による光学部品
の調芯方法は、前記増幅手段の出力に基づく判断等をオ
ペレータに委ねる光学部品の調芯装置によっても実現す
ることができ、前記第１乃至第１０の態様による光学部
品の調芯方法は、増幅手段の出力に基づく判断等をオペ
レータに委ねる場合も含む。下記の第２１乃至第２６の
態様は、前記増幅手段の出力に基づく判断等をオペレー
タに委ねる光学部品の調芯装置の例である。
品の調芯装置は、前記第１乃至第１０の態様による光学
部品の調芯方法を実現する装置の例であり、制御部を用
いることにより自動的に調芯を行う装置の例である。し
かしながら、前記第１乃至第１０の態様による光学部品
の調芯方法は、前記増幅手段の出力に基づく判断等をオ
ペレータに委ねる光学部品の調芯装置によっても実現す
ることができ、前記第１乃至第１０の態様による光学部
品の調芯方法は、増幅手段の出力に基づく判断等をオペ
レータに委ねる場合も含む。下記の第２１乃至第２６の
態様は、前記増幅手段の出力に基づく判断等をオペレー
タに委ねる光学部品の調芯装置の例である。
【００４７】本発明の第２１の態様による光学部品の調
芯装置は、第１の光学部品と第２の光学部品との相対的
な位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第
１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品に導入
された光を検出する光検出器の出力を増幅する増幅手段
と、前記オペレータの操作に応じて、前記第１の光学部
品と前記第２の光学部品との相対的な位置を変更させる
移動手段と、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品
とを相対的に、１つの軸に関して１次元的に繰り返して
往復走査させる往復走査手段と、前記往復走査に従って
得られる前記増幅手段の出力に基づいて、前記１つの軸
に関する１次元的な光強度分布を得る手段と、前記１次
元的な光強度分布をオペレータに提示する提示手段と、
を備えたものである。
芯装置は、第１の光学部品と第２の光学部品との相対的
な位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第
１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品に導入
された光を検出する光検出器の出力を増幅する増幅手段
と、前記オペレータの操作に応じて、前記第１の光学部
品と前記第２の光学部品との相対的な位置を変更させる
移動手段と、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品
とを相対的に、１つの軸に関して１次元的に繰り返して
往復走査させる往復走査手段と、前記往復走査に従って
得られる前記増幅手段の出力に基づいて、前記１つの軸
に関する１次元的な光強度分布を得る手段と、前記１次
元的な光強度分布をオペレータに提示する提示手段と、
を備えたものである。
【００４８】本発明の第２２の態様による光学部品の調
芯装置は、前記第２１の態様において、前記増幅手段が
対数増幅を行うものである。
芯装置は、前記第２１の態様において、前記増幅手段が
対数増幅を行うものである。
【００４９】本発明の第２３の態様による光学部品の調
芯装置は、前記第２１の態様において、前記増幅手段
は、前記オペレータの操作に応じて、対数増幅及び直線
増幅のうちの一方を選択的に行うものである。
芯装置は、前記第２１の態様において、前記増幅手段
は、前記オペレータの操作に応じて、対数増幅及び直線
増幅のうちの一方を選択的に行うものである。
【００５０】本発明の第２４の態様による光学部品の調
芯装置は、略直線上に配置されそれぞれ光を互いに平行
な光軸に沿って出射させ得る複数の部位を有する第１の
光学部品と、略直線上に配置されそれぞれ光を入射させ
得る複数の部位を有する第２の光学部品との、相対的な
位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第１
の光学部品の前記複数の部位のうちの２つ以上の部位か
らそれぞれ出射されて前記第２の光学部品の前記複数の
部位のうちの対応する２つ以上の部位にそれぞれ導入さ
れた光をそれぞれ検出する２つ以上の光検出器の出力を
それぞれ増幅する２つ以上の増幅手段と、前記オペレー
タの操作に応じて、前記第１の光学部品と前記第２の光
学部品との相対的な位置を変更させる移動手段と、前記
第１の光学部品と前記第２の光学部品とを相対的に、１
つの軸に関して１次元的に繰り返して往復走査させる往
復走査手段と、前記往復走査に従って得られる前記２つ
以上の増幅手段の出力に基づいて、当該各出力毎に、前
記１つの軸に関する１次元的な光強度分布を得る手段
と、前記各１次元的な光強度分布をオペレータに提示す
る提示手段と、を備えたものである。
芯装置は、略直線上に配置されそれぞれ光を互いに平行
な光軸に沿って出射させ得る複数の部位を有する第１の
光学部品と、略直線上に配置されそれぞれ光を入射させ
得る複数の部位を有する第２の光学部品との、相対的な
位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第１
の光学部品の前記複数の部位のうちの２つ以上の部位か
らそれぞれ出射されて前記第２の光学部品の前記複数の
部位のうちの対応する２つ以上の部位にそれぞれ導入さ
れた光をそれぞれ検出する２つ以上の光検出器の出力を
それぞれ増幅する２つ以上の増幅手段と、前記オペレー
タの操作に応じて、前記第１の光学部品と前記第２の光
学部品との相対的な位置を変更させる移動手段と、前記
第１の光学部品と前記第２の光学部品とを相対的に、１
つの軸に関して１次元的に繰り返して往復走査させる往
復走査手段と、前記往復走査に従って得られる前記２つ
以上の増幅手段の出力に基づいて、当該各出力毎に、前
記１つの軸に関する１次元的な光強度分布を得る手段
と、前記各１次元的な光強度分布をオペレータに提示す
る提示手段と、を備えたものである。
【００５１】本発明の第２５の態様による光学部品の調
芯装置は、第１の光学部品と第２の光学部品との相対的
な位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第
１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品に導入
された光を検出する光検出器の出力を増幅する増幅手段
と、前記増幅手段の出力に基づく情報をオペレータに提
示する提示手段と、前記オペレータの操作に応じて、前
記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対的な位
置を変更させる移動手段と、を備え、前記増幅手段が対
数増幅を行うものである。
芯装置は、第１の光学部品と第２の光学部品との相対的
な位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第
１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品に導入
された光を検出する光検出器の出力を増幅する増幅手段
と、前記増幅手段の出力に基づく情報をオペレータに提
示する提示手段と、前記オペレータの操作に応じて、前
記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対的な位
置を変更させる移動手段と、を備え、前記増幅手段が対
数増幅を行うものである。
【００５２】本発明の第２６の態様による光学部品の調
芯装置は、第１の光学部品と第２の光学部品との相対的
な位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第
１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品に導入
された光を検出する光検出器の出力を増幅する増幅手段
と、前記オペレータの操作に応じて、前記第１の光学部
品と前記第２の光学部品との相対的な位置を変更させる
移動手段と、前記増幅手段の出力に基づく情報をオペレ
ータに提示する提示手段と、を備え、前記増幅手段は、
前記オペレータの操作に応じて、対数増幅及び直線増幅
のうちの一方を選択的に行うものである。
芯装置は、第１の光学部品と第２の光学部品との相対的
な位置を調整する光学部品の調芯装置において、前記第
１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品に導入
された光を検出する光検出器の出力を増幅する増幅手段
と、前記オペレータの操作に応じて、前記第１の光学部
品と前記第２の光学部品との相対的な位置を変更させる
移動手段と、前記増幅手段の出力に基づく情報をオペレ
ータに提示する提示手段と、を備え、前記増幅手段は、
前記オペレータの操作に応じて、対数増幅及び直線増幅
のうちの一方を選択的に行うものである。
【００５３】
【発明の実施の形態】以下、本発明による光学部品の調
芯方法及びその装置について、図面を参照して説明す
る。
芯方法及びその装置について、図面を参照して説明す
る。
【００５４】［第１の実施の形態］
【００５５】図１は、本発明の第１の実施の形態による
光学部品の調芯装置を有する光学部品の組立装置を模式
的に示す概略構成図である。
光学部品の調芯装置を有する光学部品の組立装置を模式
的に示す概略構成図である。
【００５６】この組立装置は、半導体レーザ１と集光レ
ンズ２とを有する光源モジュール（第１の光学部品に相
当）３と、単芯の光ファイバ４（第２の光学部品に相
当）の端面４ａとを調芯した後に、レーザ溶接機５によ
り両者を連結することにより、半導体レーザ１の光を光
ファイバに結合する半導体レーザモジュールを組み立て
る装置として構成されている。後述する各要素のうち、
レーザ溶接機５及び下記の制御部１７のレーザ溶接機制
御機能以外の要素により、本実施の形態による光学部品
の調芯装置が構成されている。
ンズ２とを有する光源モジュール（第１の光学部品に相
当）３と、単芯の光ファイバ４（第２の光学部品に相
当）の端面４ａとを調芯した後に、レーザ溶接機５によ
り両者を連結することにより、半導体レーザ１の光を光
ファイバに結合する半導体レーザモジュールを組み立て
る装置として構成されている。後述する各要素のうち、
レーザ溶接機５及び下記の制御部１７のレーザ溶接機制
御機能以外の要素により、本実施の形態による光学部品
の調芯装置が構成されている。
【００５７】図１に示す組立装置は、レーザ溶接機５の
他に、基体６と、基体６上に搭載された移動機構として
の光源モジュール３用のステージ７と、基体６上に搭載
された移動機構としての光ファイバ４用のステージ８
と、ステージ７上に搭載され光源モジュール３１つの軸
に関して１次元的に繰り返してステージ７に対して往復
走査させる往復走査機構としてのピエゾアクチュエータ
９と、ステージ７に対する光源モジュール３の位置を検
出する静電センサや差動トランスなどの位置検出器１０
と、位置検出器１０からの検出信号を増幅する増幅回路
１１と、ピエゾアクチュエータ９を駆動するピエゾ駆動
部１２と、光源モジュール３の半導体レーザ１を発光さ
せる光源駆動回路１３と、ステージ７，８を駆動するス
テージ駆動部１４と、端部４ａから光ファイバ４に導入
された光を検出するフォトダイオード等の光検出器１５
と、光検出器１５の出力を増幅する増幅部１６と、例え
ばパーソナルコンピュータ等を用いて構成され装置全体
を制御する制御部１７と、を備えている。
他に、基体６と、基体６上に搭載された移動機構として
の光源モジュール３用のステージ７と、基体６上に搭載
された移動機構としての光ファイバ４用のステージ８
と、ステージ７上に搭載され光源モジュール３１つの軸
に関して１次元的に繰り返してステージ７に対して往復
走査させる往復走査機構としてのピエゾアクチュエータ
９と、ステージ７に対する光源モジュール３の位置を検
出する静電センサや差動トランスなどの位置検出器１０
と、位置検出器１０からの検出信号を増幅する増幅回路
１１と、ピエゾアクチュエータ９を駆動するピエゾ駆動
部１２と、光源モジュール３の半導体レーザ１を発光さ
せる光源駆動回路１３と、ステージ７，８を駆動するス
テージ駆動部１４と、端部４ａから光ファイバ４に導入
された光を検出するフォトダイオード等の光検出器１５
と、光検出器１５の出力を増幅する増幅部１６と、例え
ばパーソナルコンピュータ等を用いて構成され装置全体
を制御する制御部１７と、を備えている。
【００５８】光源モジュール３は、保持具１８を介して
ピエゾアクチュエータ９上に搭載されている。光ファイ
バ４の端部４ａ側の部分が、Ｖ溝等を有する保持具１９
を介してステージ８上に搭載されている。これにより、
光源モジュール３と光ファイバ４の端部４ａとが対向し
ている。光ファイバ４の端部４ａ側の部分には、調芯後
に光ファイバ４と光源モジュール３との連結を行うため
のリング状の連結部材２０が設けられている。
ピエゾアクチュエータ９上に搭載されている。光ファイ
バ４の端部４ａ側の部分が、Ｖ溝等を有する保持具１９
を介してステージ８上に搭載されている。これにより、
光源モジュール３と光ファイバ４の端部４ａとが対向し
ている。光ファイバ４の端部４ａ側の部分には、調芯後
に光ファイバ４と光源モジュール３との連結を行うため
のリング状の連結部材２０が設けられている。
【００５９】説明の便宜上、図１に示すように、互いに
直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する。Ｚ方向が光源
モジュール３及び光ファイバ４の端部４ａの光軸方向と
略一致している。なお、図１中の各軸の矢印側の＋（プ
ラス）、その反対側を−（マイナス）とする。これらの
点は、後述する各実施の形態の説明についても同様とす
る。
直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する。Ｚ方向が光源
モジュール３及び光ファイバ４の端部４ａの光軸方向と
略一致している。なお、図１中の各軸の矢印側の＋（プ
ラス）、その反対側を−（マイナス）とする。これらの
点は、後述する各実施の形態の説明についても同様とす
る。
【００６０】ステージ７は、ピエゾアクチュエータ９
（したがって、光源モジュール３）をＸ軸、Ｙ軸及びＺ
軸上を独立して移動させる機能を持つが、本実施の形態
では、ステージ７は調芯開始時の初期の位置設定時など
に使用されるのみであり、調芯時には固定されたままと
される。したがって、以下の説明では、ステージ７は基
体６と一体となる。なお、調芯時にも、ステージ７を、
ステージ８共に又はそれに代えて又は使用してもよいこ
とは言うまでもない。
（したがって、光源モジュール３）をＸ軸、Ｙ軸及びＺ
軸上を独立して移動させる機能を持つが、本実施の形態
では、ステージ７は調芯開始時の初期の位置設定時など
に使用されるのみであり、調芯時には固定されたままと
される。したがって、以下の説明では、ステージ７は基
体６と一体となる。なお、調芯時にも、ステージ７を、
ステージ８共に又はそれに代えて又は使用してもよいこ
とは言うまでもない。
【００６１】本実施の形態では、ピエゾアクチュエータ
９は、制御部１７からの指令に応じてピエゾ駆動部１２
が出力される正弦波のアナログ電圧信号からなるピエゾ
駆動信号により、駆動され、光源モジュール３をステー
ジ７に対して（したがって、基体６に対して）Ｘ軸方向
に繰り返して往復運動（往復走査）させる。なお、往復
走査機構としては、ピエゾアクチュエータ９に代えて、
ボイスコイルモータ、電磁プランジャー、直動ステージ
などを用いてもよい。
９は、制御部１７からの指令に応じてピエゾ駆動部１２
が出力される正弦波のアナログ電圧信号からなるピエゾ
駆動信号により、駆動され、光源モジュール３をステー
ジ７に対して（したがって、基体６に対して）Ｘ軸方向
に繰り返して往復運動（往復走査）させる。なお、往復
走査機構としては、ピエゾアクチュエータ９に代えて、
ボイスコイルモータ、電磁プランジャー、直動ステージ
などを用いてもよい。
【００６２】光源モジュール３のステージ７に対する位
置（ピエゾアクチュエータ９の変位量）は、位置検出器
１０により検出され、その検出信号が増幅回路１１で増
幅された後に制御部１７へ入力される。なお、位置検出
器１０が内蔵されたピエゾアクチュエータ９が市販され
ているので、例えば、これを用いることができる。ま
た、ピエゾアクチュエータ９を駆動する駆動信号がピエ
ゾアクチュエータ９の変位量に対応しているので、位置
検出器１０を用いずに、駆動信号自体を位置検出信号と
して用いてもよい。
置（ピエゾアクチュエータ９の変位量）は、位置検出器
１０により検出され、その検出信号が増幅回路１１で増
幅された後に制御部１７へ入力される。なお、位置検出
器１０が内蔵されたピエゾアクチュエータ９が市販され
ているので、例えば、これを用いることができる。ま
た、ピエゾアクチュエータ９を駆動する駆動信号がピエ
ゾアクチュエータ９の変位量に対応しているので、位置
検出器１０を用いずに、駆動信号自体を位置検出信号と
して用いてもよい。
【００６３】光源モジュール３の半導体レーザ１は、光
源駆動回路１３から供給される電流により一定の光量で
発光させられ、集光レンズ２の焦点位置に微少な光スポ
ットが形成される。ピエゾアクチュエータ９による光源
モジュール３の往復走査に従って、この光スポットも往
復走査されることになる。前記焦点位置と光ファイバ４
の端部４ａとが合致する位置が調芯位置となる。
源駆動回路１３から供給される電流により一定の光量で
発光させられ、集光レンズ２の焦点位置に微少な光スポ
ットが形成される。ピエゾアクチュエータ９による光源
モジュール３の往復走査に従って、この光スポットも往
復走査されることになる。前記焦点位置と光ファイバ４
の端部４ａとが合致する位置が調芯位置となる。
【００６４】ステージ８は、光ファイバ４（厳密には光
ファイバ４の入射端４ａ側部分）ををＸ軸、Ｙ軸及びＺ
軸上を独立して移動させる機能を持ち、Ｘ軸ステージ８
ｘ、Ｙ軸ステージ８ｙ及びＺ軸ステージ８ｚを複合した
ものとなっている。ただし、各軸のステージ８ｘ〜８ｚ
の図示は省略している。本実施の形態では、このステー
ジ８が調芯時の位置調整機構として用いられる。
ファイバ４の入射端４ａ側部分）ををＸ軸、Ｙ軸及びＺ
軸上を独立して移動させる機能を持ち、Ｘ軸ステージ８
ｘ、Ｙ軸ステージ８ｙ及びＺ軸ステージ８ｚを複合した
ものとなっている。ただし、各軸のステージ８ｘ〜８ｚ
の図示は省略している。本実施の形態では、このステー
ジ８が調芯時の位置調整機構として用いられる。
【００６５】光検出器１５は、光ファイバ４ａの出射端
に配置され、光源モジュール３から光ファイバ４に入射
したレーザ光強度を検出し、その出力信号が増幅部１６
で増幅され光強度信号として制御部１７へ送られる。
に配置され、光源モジュール３から光ファイバ４に入射
したレーザ光強度を検出し、その出力信号が増幅部１６
で増幅され光強度信号として制御部１７へ送られる。
【００６６】本実施の形態では、増幅部１６は、制御部
１７からの増幅モード選択信号に応答して対数増幅及び
直線増幅のうちの一方を選択的に行うように構成されて
いる。増幅部１６の構成の一例を図２に示す。図２は、
増幅部１６の構成の一例を示す概略ブロック図である。
図２に示す例では、増幅部１６は、対数増幅器２１と、
直線増幅器２２と、これらを増幅モード選択信号に応じ
て切り換えるスイッチ２３，２４とから構成されてい
る。増幅部１６は、常に対数増幅を行うように構成して
もよく、その場合には、図３に示すように対数増幅器２
１のみで構成すればよい。通常、対数増幅器はその増幅
度を変更する機能を含むので、前記増幅モード選択信号
により、増幅度を切り替えるようにしてもよい。
１７からの増幅モード選択信号に応答して対数増幅及び
直線増幅のうちの一方を選択的に行うように構成されて
いる。増幅部１６の構成の一例を図２に示す。図２は、
増幅部１６の構成の一例を示す概略ブロック図である。
図２に示す例では、増幅部１６は、対数増幅器２１と、
直線増幅器２２と、これらを増幅モード選択信号に応じ
て切り換えるスイッチ２３，２４とから構成されてい
る。増幅部１６は、常に対数増幅を行うように構成して
もよく、その場合には、図３に示すように対数増幅器２
１のみで構成すればよい。通常、対数増幅器はその増幅
度を変更する機能を含むので、前記増幅モード選択信号
により、増幅度を切り替えるようにしてもよい。
【００６７】対数増幅器２１は、入力に対して対数的な
増幅特性を持つ。対数増幅器２１として、例えば、１ｎ
Ａから１ｍＡまでの６桁の電流変化に対して−１０Ｖか
ら＋１０Ｖの電圧で出力するものを用いることができ
る。この場合、通常光検出器１５として用いるフォトダ
イオード（ＰＤ）の感度は０．５Ａ／Ｗ程度なので、−
１０Ｖから＋１０Ｖの電圧出力は、ＰＤの光入力パワー
に換算して２ｎＷから２ｍＷに相当する。一方、直線増
幅器２２は、狭い範囲での電流変化は対数増幅器２１に
比べて捉えやすいが、例えば２〜３桁の電流変化しか捉
えることができない。したがって、このような対数増幅
器２１を用いることにより、６桁に及ぶ信号強度変化を
ゲインの切換なしにリアルタイム検出できることとな
り、集光スポット（焦点位置）と入射点（光ファイバ４
の端部４ａ）の３次元的なずれに対して、従来技術と同
じく常に直線増幅器２２を用いる場合に比べて、各軸で
それぞれ３倍以上の面積、体積では３０倍程度の広い空
間で信号の強度をモニターしながら調整を進めることが
できる。
増幅特性を持つ。対数増幅器２１として、例えば、１ｎ
Ａから１ｍＡまでの６桁の電流変化に対して−１０Ｖか
ら＋１０Ｖの電圧で出力するものを用いることができ
る。この場合、通常光検出器１５として用いるフォトダ
イオード（ＰＤ）の感度は０．５Ａ／Ｗ程度なので、−
１０Ｖから＋１０Ｖの電圧出力は、ＰＤの光入力パワー
に換算して２ｎＷから２ｍＷに相当する。一方、直線増
幅器２２は、狭い範囲での電流変化は対数増幅器２１に
比べて捉えやすいが、例えば２〜３桁の電流変化しか捉
えることができない。したがって、このような対数増幅
器２１を用いることにより、６桁に及ぶ信号強度変化を
ゲインの切換なしにリアルタイム検出できることとな
り、集光スポット（焦点位置）と入射点（光ファイバ４
の端部４ａ）の３次元的なずれに対して、従来技術と同
じく常に直線増幅器２２を用いる場合に比べて、各軸で
それぞれ３倍以上の面積、体積では３０倍程度の広い空
間で信号の強度をモニターしながら調整を進めることが
できる。
【００６８】ここで、図４乃至図７を参照して、光源モ
ジュール３から出射される光（集光レンズ２により集光
された光）の強度分布について説明する。図４及び図６
は、ＸＺ平面（又はＹＺ平面）と平行であり前記焦点位
置を含む平面内における光強度分布を模式的に示す光強
度分布図である。なお、この光強度分布は、前記焦点位
置を通りＺ軸と平行な直線を中心として略回転対称とな
る。図４及び図６は、集光されたビームの光強度が焦点
位置からガウス分布で拡がると仮定して、対数表示した
ものであり、焦点位置での光強度を１（＝１００）とし
て規格化し、各桁の等強度線を記入したものである。図
５は、図４の紙面内においてＸ方向（又はＹ方向）に互
いにずれたＺ軸と平行な各ラインＯ，Ｐ，Ｑ，Ｒ上で
の、各Ｚ方向位置における光強度を示す図である。図７
は、図６の紙面内においての互いにＺ方向にずれたＸ軸
（又はＹ軸）と平行な各ラインＨ，Ｉ，Ｊ，Ｋ上での、
各Ｘ方向（Ｙ方向）位置における光強度を示す図であ
る。
ジュール３から出射される光（集光レンズ２により集光
された光）の強度分布について説明する。図４及び図６
は、ＸＺ平面（又はＹＺ平面）と平行であり前記焦点位
置を含む平面内における光強度分布を模式的に示す光強
度分布図である。なお、この光強度分布は、前記焦点位
置を通りＺ軸と平行な直線を中心として略回転対称とな
る。図４及び図６は、集光されたビームの光強度が焦点
位置からガウス分布で拡がると仮定して、対数表示した
ものであり、焦点位置での光強度を１（＝１００）とし
て規格化し、各桁の等強度線を記入したものである。図
５は、図４の紙面内においてＸ方向（又はＹ方向）に互
いにずれたＺ軸と平行な各ラインＯ，Ｐ，Ｑ，Ｒ上で
の、各Ｚ方向位置における光強度を示す図である。図７
は、図６の紙面内においての互いにＺ方向にずれたＸ軸
（又はＹ軸）と平行な各ラインＨ，Ｉ，Ｊ，Ｋ上での、
各Ｘ方向（Ｙ方向）位置における光強度を示す図であ
る。
【００６９】図４乃至図７からわかるように、光源の焦
点位置でビームは３次元的に極めて小さく集光され、極
めて高い光強度になるが、焦点の前方、後方及びＸＹ軸
外側に向けて急激に減衰する。従来技術と同じく常に直
線増幅器２２を用いる場合には、一度に観察できる信号
強度の範囲は例えば２〜３桁であり、図４及び図６にお
いて一度に２〜３本の等強度線の範囲しか観察できな
い。これに対して、対数増幅器２１を用いると、例え
ば、図４及び図６の中心点（集光位置）から最も外側の
等強度線（１０−６の等強度線）までの範囲を同時に観
察することが可能になる。
点位置でビームは３次元的に極めて小さく集光され、極
めて高い光強度になるが、焦点の前方、後方及びＸＹ軸
外側に向けて急激に減衰する。従来技術と同じく常に直
線増幅器２２を用いる場合には、一度に観察できる信号
強度の範囲は例えば２〜３桁であり、図４及び図６にお
いて一度に２〜３本の等強度線の範囲しか観察できな
い。これに対して、対数増幅器２１を用いると、例え
ば、図４及び図６の中心点（集光位置）から最も外側の
等強度線（１０−６の等強度線）までの範囲を同時に観
察することが可能になる。
【００７０】次に、図１に示す装置の調芯動作につい
て、図８を参照して説明する。図８は、各調整段階にお
ける光ファイバ４及びその端部（先端部）４ａの移動の
様子を、図４及び図６に示すような光強度分布と共に示
す図である。図８では、理解を容易にするため、Ｘ軸、
Ｙ軸及びＺ軸の原点（中心）を集光点としている。
て、図８を参照して説明する。図８は、各調整段階にお
ける光ファイバ４及びその端部（先端部）４ａの移動の
様子を、図４及び図６に示すような光強度分布と共に示
す図である。図８では、理解を容易にするため、Ｘ軸、
Ｙ軸及びＺ軸の原点（中心）を集光点としている。
【００７１】調芯動作を開始する際の初期の位置設定に
関して、光源モジュール３の集光点に対する光ファイバ
４の先端部４ａの機械的設定誤差がＺ軸で±２５０μｍ
程度、Ｘ軸及びＹ軸で±２００μｍ程度に収まっている
場合について説明する。
関して、光源モジュール３の集光点に対する光ファイバ
４の先端部４ａの機械的設定誤差がＺ軸で±２５０μｍ
程度、Ｘ軸及びＹ軸で±２００μｍ程度に収まっている
場合について説明する。
【００７２】この場合、光ファイバ４の先端部４ａの位
置は、予想される集光点に対して予めＺ軸に−１０００
μｍ程度（光源モジュール３から遠方）、ＸＹ軸に各々
−２５０μｍ程度、ずらした位置（この位置は設定位置
であり、実際の位置は設定位置から前記設定誤差の分だ
けずれる。）から調芯動作を開始する。
置は、予想される集光点に対して予めＺ軸に−１０００
μｍ程度（光源モジュール３から遠方）、ＸＹ軸に各々
−２５０μｍ程度、ずらした位置（この位置は設定位置
であり、実際の位置は設定位置から前記設定誤差の分だ
けずれる。）から調芯動作を開始する。
【００７３】調芯動作を開始すると、制御部１７は、ピ
エゾ駆動部１２に指令を与えて、ピエゾ駆動部１２を介
してピエゾアクチュエータ９を駆動し、光源モジュール
３及びその集光スポットを、Ｘ軸方向に例えば周波数３
０Ｈｚ、振幅１００μｍ〜３００μｍの所定の振幅の正
弦波形で往復走査させ、また、光源駆動回路１３を介し
て光源モジュール３の半導体レーザ１を所定の電流値で
発光させる。光ファイバ４の出射光の強度は、光検出器
１５で検出され、その出力が増幅部１６で増幅され、増
幅部１６の出力が制御部１７へ供給される。制御部１７
は、増幅部１６に増幅モード選択信号を与えて、増幅部
１６に対数増幅を行わせる。本実施の形態では、後述す
るような微調整を行う場合を除き、増幅部１６には対数
増幅を継続して行わせる。一方、位置検出器１０から増
幅回路１１を介して得られる位置検出信号が、制御部１
７へ供給される。制御部１７は、増幅回路１１からの位
置検出信号と増幅部１６からの出力（増幅された光強度
信号）をＡ／Ｄ変換してデータとしてそれぞれ取り込む
ことにより、Ｘ軸方向の往復走査の全振幅に渡る光強度
分布を、例えば往復走査の半周期毎に順次得る。
エゾ駆動部１２に指令を与えて、ピエゾ駆動部１２を介
してピエゾアクチュエータ９を駆動し、光源モジュール
３及びその集光スポットを、Ｘ軸方向に例えば周波数３
０Ｈｚ、振幅１００μｍ〜３００μｍの所定の振幅の正
弦波形で往復走査させ、また、光源駆動回路１３を介し
て光源モジュール３の半導体レーザ１を所定の電流値で
発光させる。光ファイバ４の出射光の強度は、光検出器
１５で検出され、その出力が増幅部１６で増幅され、増
幅部１６の出力が制御部１７へ供給される。制御部１７
は、増幅部１６に増幅モード選択信号を与えて、増幅部
１６に対数増幅を行わせる。本実施の形態では、後述す
るような微調整を行う場合を除き、増幅部１６には対数
増幅を継続して行わせる。一方、位置検出器１０から増
幅回路１１を介して得られる位置検出信号が、制御部１
７へ供給される。制御部１７は、増幅回路１１からの位
置検出信号と増幅部１６からの出力（増幅された光強度
信号）をＡ／Ｄ変換してデータとしてそれぞれ取り込む
ことにより、Ｘ軸方向の往復走査の全振幅に渡る光強度
分布を、例えば往復走査の半周期毎に順次得る。
【００７４】このようなピエゾアクチュエータ９による
Ｘ軸方向の往復走査に従った１次元的な光強度分布の取
得は、後述する時点まで順次継続される。
Ｘ軸方向の往復走査に従った１次元的な光強度分布の取
得は、後述する時点まで順次継続される。
【００７５】このような状態で、まず、図８（ａ）に示
すように、Ｙ軸方向の位置調整を行う。この段階では、
制御部１７は、前述のようにして順次得られる各１次元
的な光強度分布について、当該光強度分布から所定範囲
の光強度の積分値又は平均値を演算する。そして、制御
部１７は、各１次元的な光強度分布から得られる光強度
の所定範囲の積分値又は平均値をモニタしながら、ステ
ージ駆動部１４を介してＹ軸ステージ８ｙをプラス方向
へ走査し、この積分値又は平均値が最大になる位置（Ｙ
軸方向のほぼ中心位置に相当）を求め、Ｙ軸ステージ８
ｙを停止させる。このとき、積分値又は平均値が最大に
なる位置を求めるため、図８（ａ）に示すように、一旦
プラス方向へ行き過ぎた後に、積分値又は平均値が最大
になる位置に戻して止めることになる。前記積分値又は
平均値が最大になる位置がＹ軸方向のほぼ中心位置に相
当するものとなることは、図４乃至図７を参照して説明
した光強度分布から理解することができる。なお、前記
積分値又は平均値が最大になる位置ではなく、その付近
の位置でＹ軸ステージ８ｙを停止させてもよい。これ
は、図８（ｄ）を参照して後述する最終調整において、
Ｙ軸方向について再調整を行うためである。
すように、Ｙ軸方向の位置調整を行う。この段階では、
制御部１７は、前述のようにして順次得られる各１次元
的な光強度分布について、当該光強度分布から所定範囲
の光強度の積分値又は平均値を演算する。そして、制御
部１７は、各１次元的な光強度分布から得られる光強度
の所定範囲の積分値又は平均値をモニタしながら、ステ
ージ駆動部１４を介してＹ軸ステージ８ｙをプラス方向
へ走査し、この積分値又は平均値が最大になる位置（Ｙ
軸方向のほぼ中心位置に相当）を求め、Ｙ軸ステージ８
ｙを停止させる。このとき、積分値又は平均値が最大に
なる位置を求めるため、図８（ａ）に示すように、一旦
プラス方向へ行き過ぎた後に、積分値又は平均値が最大
になる位置に戻して止めることになる。前記積分値又は
平均値が最大になる位置がＹ軸方向のほぼ中心位置に相
当するものとなることは、図４乃至図７を参照して説明
した光強度分布から理解することができる。なお、前記
積分値又は平均値が最大になる位置ではなく、その付近
の位置でＹ軸ステージ８ｙを停止させてもよい。これ
は、図８（ｄ）を参照して後述する最終調整において、
Ｙ軸方向について再調整を行うためである。
【００７６】次いで、図８（ｂ）に示すように、Ｘ軸方
向の位置調整を行う。この段階においても、制御部１７
は、前述のようにして順次得られる各１次元的な光強度
分布について、当該光強度分布から所定範囲の光強度の
積分値又は平均値を演算する。そして、制御部１７は、
各１次元的な光強度分布から得られる光強度の所定範囲
の積分値又は平均値をモニタしながら、ステージ駆動部
１４を介してＸ軸ステージ８ｘをプラス方向へ走査し、
この積分値又は平均値が最大になる位置（Ｘ軸方向のほ
ぼ中心位置に相当）を求め、Ｘ軸ステージ８ｘを停止さ
せる。このとき、積分値又は平均値が最大になる位置を
求めるため、図８（ｂ）に示すように、一旦プラス方向
へ行き過ぎた後に、積分値又は平均値が最大になる位置
に戻して止めることになる。前記積分値又は平均値が最
大になる位置がＸ軸方向のほぼ中心位置に相当するもの
となることは、図４乃至図７を参照して説明した光強度
分布から理解することができる。なお、前記積分値又は
平均値が最大になる位置ではなく、その付近の位置でＸ
軸ステージ８ｘを停止させてもよい。これは、図８
（ｄ）を参照して後述する最終調整において、Ｘ軸方向
について再調整を行うためである。
向の位置調整を行う。この段階においても、制御部１７
は、前述のようにして順次得られる各１次元的な光強度
分布について、当該光強度分布から所定範囲の光強度の
積分値又は平均値を演算する。そして、制御部１７は、
各１次元的な光強度分布から得られる光強度の所定範囲
の積分値又は平均値をモニタしながら、ステージ駆動部
１４を介してＸ軸ステージ８ｘをプラス方向へ走査し、
この積分値又は平均値が最大になる位置（Ｘ軸方向のほ
ぼ中心位置に相当）を求め、Ｘ軸ステージ８ｘを停止さ
せる。このとき、積分値又は平均値が最大になる位置を
求めるため、図８（ｂ）に示すように、一旦プラス方向
へ行き過ぎた後に、積分値又は平均値が最大になる位置
に戻して止めることになる。前記積分値又は平均値が最
大になる位置がＸ軸方向のほぼ中心位置に相当するもの
となることは、図４乃至図７を参照して説明した光強度
分布から理解することができる。なお、前記積分値又は
平均値が最大になる位置ではなく、その付近の位置でＸ
軸ステージ８ｘを停止させてもよい。これは、図８
（ｄ）を参照して後述する最終調整において、Ｘ軸方向
について再調整を行うためである。
【００７７】次に、図８（ｃ）に示すように、Ｚ軸方向
の位置調整を行う。すなわち、制御部１７は、まず、ス
テージ駆動部１４を介してＹ軸ステージ８ｙを数１０μ
ｍ程度プラス方向又はマイナス方向にオフセットさせ
る。これは、Ｚ軸ステージ８ｚをプラス方向へ走査して
いった際には、図４乃至図７を参照して説明した光強度
分布から理解することができるように、Ｚ軸方向のほぼ
中心位置で、前述のようにして順次得られる各１次元的
な光強度分布から得られる光強度の積分値、平均値及び
ピーク値が最小となるためである。Ｙ軸ステージ８ｙの
オフセット後に、制御部１７は、前述のようにして順次
得られる各１次元的な光強度分布について、当該光強度
分布から光強度の積分値又は平均値又はピーク値を演算
する。制御部１７は、各１次元的な光強度分布から得ら
れる光強度の積分値又は平均値又はピーク値をモニタし
ながら、ステージ駆動部１４を介してＺ軸ステージ８ｚ
をプラス方向へ走査し、積分値又は平均値又はピーク値
が減少し、最小値を示した後に再び増加に転じることを
確認し、最少値になる位置へ戻してＺ軸ステージ８ｚを
停止させる。なお、前記積分値又は平均値又はピーク値
が最小になる位置ではなく、その付近の位置でＺ軸ステ
ージ８ｚを停止させてもよい。これは、図８（ｄ）を参
照して後述する最終調整において、Ｚ軸方向について再
調整を行うためである。
の位置調整を行う。すなわち、制御部１７は、まず、ス
テージ駆動部１４を介してＹ軸ステージ８ｙを数１０μ
ｍ程度プラス方向又はマイナス方向にオフセットさせ
る。これは、Ｚ軸ステージ８ｚをプラス方向へ走査して
いった際には、図４乃至図７を参照して説明した光強度
分布から理解することができるように、Ｚ軸方向のほぼ
中心位置で、前述のようにして順次得られる各１次元的
な光強度分布から得られる光強度の積分値、平均値及び
ピーク値が最小となるためである。Ｙ軸ステージ８ｙの
オフセット後に、制御部１７は、前述のようにして順次
得られる各１次元的な光強度分布について、当該光強度
分布から光強度の積分値又は平均値又はピーク値を演算
する。制御部１７は、各１次元的な光強度分布から得ら
れる光強度の積分値又は平均値又はピーク値をモニタし
ながら、ステージ駆動部１４を介してＺ軸ステージ８ｚ
をプラス方向へ走査し、積分値又は平均値又はピーク値
が減少し、最小値を示した後に再び増加に転じることを
確認し、最少値になる位置へ戻してＺ軸ステージ８ｚを
停止させる。なお、前記積分値又は平均値又はピーク値
が最小になる位置ではなく、その付近の位置でＺ軸ステ
ージ８ｚを停止させてもよい。これは、図８（ｄ）を参
照して後述する最終調整において、Ｚ軸方向について再
調整を行うためである。
【００７８】以上の動作により、光ファイバ４の端部４
ａは、調芯位置（集光点の位置）に近づいた状態とな
る。
ａは、調芯位置（集光点の位置）に近づいた状態とな
る。
【００７９】その後、図８（ｄ）に示すように、最終調
整を行う。この最終調整では、Ｙ軸方向の再調整、Ｚ軸
方向の再調整及びＸ軸方向の再調整を順次行う。調芯精
度をより高めるためには、このようにＺ軸方向の再調整
を行うことが好ましいが、Ｚ軸方向の再調整は省略して
もよい。
整を行う。この最終調整では、Ｙ軸方向の再調整、Ｚ軸
方向の再調整及びＸ軸方向の再調整を順次行う。調芯精
度をより高めるためには、このようにＺ軸方向の再調整
を行うことが好ましいが、Ｚ軸方向の再調整は省略して
もよい。
【００８０】まず、Ｙ軸方向の再調整では、制御部１７
は、前述のようにして順次得られる各１次元的な光強度
分布について、当該光強度分布から光強度のピーク値又
は半値幅（他の比率による所定比率値幅でもよい。この
点は以下同様である。）を演算する。そして、制御部１
７は、各１次元的な光強度分布から得られる光強度のピ
ーク値又は半値幅をモニタしながら、ステージ駆動部１
４を介してＹ軸ステージ８ｙを走査し、前記ピーク値が
最大となる位置あるいは前記半値幅が最小となる位置を
求め、Ｙ軸ステージ８ｙを停止させる。前記ピーク値が
最大となる位置や前記半値幅が最小となる位置がＹ軸方
向の中心位置に相当するものとなることは、図４乃至図
７を参照して説明した光強度分布から理解することがで
きる。
は、前述のようにして順次得られる各１次元的な光強度
分布について、当該光強度分布から光強度のピーク値又
は半値幅（他の比率による所定比率値幅でもよい。この
点は以下同様である。）を演算する。そして、制御部１
７は、各１次元的な光強度分布から得られる光強度のピ
ーク値又は半値幅をモニタしながら、ステージ駆動部１
４を介してＹ軸ステージ８ｙを走査し、前記ピーク値が
最大となる位置あるいは前記半値幅が最小となる位置を
求め、Ｙ軸ステージ８ｙを停止させる。前記ピーク値が
最大となる位置や前記半値幅が最小となる位置がＹ軸方
向の中心位置に相当するものとなることは、図４乃至図
７を参照して説明した光強度分布から理解することがで
きる。
【００８１】引き続くＺ軸方向の再調整では、制御部１
７は、前述のようにして順次得られる各１次元的な光強
度分布について、当該光強度分布から光強度のピーク値
又は半値幅を演算する。そして、制御部１７は、各１次
元的な光強度分布から得られる光強度のピーク値又は半
値幅をモニタしながら、ステージ駆動部１４を介してＺ
軸ステージ８ｚを走査し、前記ピーク値が最大となる位
置あるいは前記半値幅が最小となる位置を求め、Ｚ軸ス
テージ８ｚを停止させる。前記ピーク値が最大となる位
置や前記半値幅が最小となる位置がＺ軸方向の中心位置
に相当するものとなることは、図４乃至図７を参照して
説明した光強度分布から理解することができる。既に説
明したように、このＺ軸方向の再調整を省略してもよ
い。
７は、前述のようにして順次得られる各１次元的な光強
度分布について、当該光強度分布から光強度のピーク値
又は半値幅を演算する。そして、制御部１７は、各１次
元的な光強度分布から得られる光強度のピーク値又は半
値幅をモニタしながら、ステージ駆動部１４を介してＺ
軸ステージ８ｚを走査し、前記ピーク値が最大となる位
置あるいは前記半値幅が最小となる位置を求め、Ｚ軸ス
テージ８ｚを停止させる。前記ピーク値が最大となる位
置や前記半値幅が最小となる位置がＺ軸方向の中心位置
に相当するものとなることは、図４乃至図７を参照して
説明した光強度分布から理解することができる。既に説
明したように、このＺ軸方向の再調整を省略してもよ
い。
【００８２】その後のＸ軸方向の再調整では、制御部１
７は、ピエゾアクチュエータ９への正弦波による駆動信
号の供給をピエゾ駆動部１２に停止させ、ピエゾアクチ
ュエータ９のＸ軸方向への往復走査を停止させる。その
後、制御部１７は、ステージ駆動部１４を介してＸ軸ス
テージ８ｘを走査するかあるいはピエゾ駆動部１２を介
してピエゾアクチュエータ９に直流電圧を掃引して、Ｘ
軸方向へ走査させることにより、増幅部１６から得られ
る信号が最大となる位置を求め、その位置の状態にし
て、調芯動作を終了する。
７は、ピエゾアクチュエータ９への正弦波による駆動信
号の供給をピエゾ駆動部１２に停止させ、ピエゾアクチ
ュエータ９のＸ軸方向への往復走査を停止させる。その
後、制御部１７は、ステージ駆動部１４を介してＸ軸ス
テージ８ｘを走査するかあるいはピエゾ駆動部１２を介
してピエゾアクチュエータ９に直流電圧を掃引して、Ｘ
軸方向へ走査させることにより、増幅部１６から得られ
る信号が最大となる位置を求め、その位置の状態にし
て、調芯動作を終了する。
【００８３】以上説明した動作では、制御部１７は、最
後まで増幅部１６に対数増幅を行わせていた。しかしな
がら、制御部１７は、前述した図８（ｄ）を参照して説
明した最終段階においては、増幅部１６に直線増幅を行
わせてもよい。このように、光ファイバ４の端部４ａが
調芯位置に近づいた後に増幅部１６の増幅モードを直線
増幅に切り換えることにより、ピーク点検出等の分解能
を更に上げることができ、ひいてはサブミクロンレベル
等のより高精度な調芯が可能となる。
後まで増幅部１６に対数増幅を行わせていた。しかしな
がら、制御部１７は、前述した図８（ｄ）を参照して説
明した最終段階においては、増幅部１６に直線増幅を行
わせてもよい。このように、光ファイバ４の端部４ａが
調芯位置に近づいた後に増幅部１６の増幅モードを直線
増幅に切り換えることにより、ピーク点検出等の分解能
を更に上げることができ、ひいてはサブミクロンレベル
等のより高精度な調芯が可能となる。
【００８４】図１に示す装置では、調芯が終了したら、
リング状の連結部材２０を図１中の左方向へ移動し、連
結部材２０と光源モジュール３との間、連結部材２０と
光ファイバ４のフェルールとの間をそれぞれ、レーザ溶
接機５からのパルスレーザなどによりスポット溶接す
る。
リング状の連結部材２０を図１中の左方向へ移動し、連
結部材２０と光源モジュール３との間、連結部材２０と
光ファイバ４のフェルールとの間をそれぞれ、レーザ溶
接機５からのパルスレーザなどによりスポット溶接す
る。
【００８５】なお、本実施の形態において、Ｙ軸、Ｘ軸
の調整後Ｙ軸を数１０μｍ程度オフセットして、Ｚ軸の
調整を行っているが、これは焦点調整をする上で、微少
な集光スポットそのものを検知対象とするよりも、圧倒
的に広い空間を有する無信号領域を含めて検知対象とす
る方が焦点位置を迅速に検知できるためである。このよ
うな手法を行う場合には、本実施の形態のように、例え
ば６桁にも及ぶ広い光量変化をリアルタイムで観察する
能力を持つ対数増幅器２１を用いることが好ましい。
の調整後Ｙ軸を数１０μｍ程度オフセットして、Ｚ軸の
調整を行っているが、これは焦点調整をする上で、微少
な集光スポットそのものを検知対象とするよりも、圧倒
的に広い空間を有する無信号領域を含めて検知対象とす
る方が焦点位置を迅速に検知できるためである。このよ
うな手法を行う場合には、本実施の形態のように、例え
ば６桁にも及ぶ広い光量変化をリアルタイムで観察する
能力を持つ対数増幅器２１を用いることが好ましい。
【００８６】本実施の形態では、前述したように、ピエ
ゾアクチュエータ９により光源モジュール３をＸ軸方向
に１次元的に繰り返して往復走査させてＸ軸に関する１
次元的な光強度分布を得、この光強度分布に基づいて、
光ファイバ４の位置を調整している。このように、従来
技術と異なり、１次元的な光強度分布を一括して利用す
ることにより位置調整を行うので、無駄な信号探索の動
作を減らすことができ、迅速に光学部品の位置合わせを
行うことができる。また、１次元的な光強度分布の積分
値又は平均値又は波形そのものを一括して利用すること
により位置調整を行うので、光強度分布が理想的なガウ
ス分布にならず、その分布に対して実際の光強度分布が
局所的に変動していても、その影響を大きく低減するこ
とができる。さらに、本実施の形態では、光検出器１５
の出力を対数増幅するので、光強度を信号としてモニタ
し得る３次元空間を大幅に拡大することができ、集光ス
ポットと光ファイバ４の端部４ａの３次元的なずれに対
して、直線増幅器を用いた場合と比較して各軸でそれぞ
れ３倍以上の面積、体積では３０倍程度の広い空間で信
号の強度をモニターしながら調整を進めることができ
る。このように、本実施の形態によれば、１次元的な光
強度分布の利用に加えて、対数増幅を併用することによ
り、１次元的な光強度分布を有効に得ることができる空
間を大幅に拡大することができるため、両者の効果が相
俟って、より調芯時間を短縮することができる。
ゾアクチュエータ９により光源モジュール３をＸ軸方向
に１次元的に繰り返して往復走査させてＸ軸に関する１
次元的な光強度分布を得、この光強度分布に基づいて、
光ファイバ４の位置を調整している。このように、従来
技術と異なり、１次元的な光強度分布を一括して利用す
ることにより位置調整を行うので、無駄な信号探索の動
作を減らすことができ、迅速に光学部品の位置合わせを
行うことができる。また、１次元的な光強度分布の積分
値又は平均値又は波形そのものを一括して利用すること
により位置調整を行うので、光強度分布が理想的なガウ
ス分布にならず、その分布に対して実際の光強度分布が
局所的に変動していても、その影響を大きく低減するこ
とができる。さらに、本実施の形態では、光検出器１５
の出力を対数増幅するので、光強度を信号としてモニタ
し得る３次元空間を大幅に拡大することができ、集光ス
ポットと光ファイバ４の端部４ａの３次元的なずれに対
して、直線増幅器を用いた場合と比較して各軸でそれぞ
れ３倍以上の面積、体積では３０倍程度の広い空間で信
号の強度をモニターしながら調整を進めることができ
る。このように、本実施の形態によれば、１次元的な光
強度分布の利用に加えて、対数増幅を併用することによ
り、１次元的な光強度分布を有効に得ることができる空
間を大幅に拡大することができるため、両者の効果が相
俟って、より調芯時間を短縮することができる。
【００８７】本発明者は、本実施の形態による装置と同
様の装置を実際に作製し、光源モジュール３と光ファイ
バ４との調芯を行ったところ、約５秒程度と非常に短い
時間で調芯が終了することが確認できた。
様の装置を実際に作製し、光源モジュール３と光ファイ
バ４との調芯を行ったところ、約５秒程度と非常に短い
時間で調芯が終了することが確認できた。
【００８８】本実施の形態では、調芯の軸としてＸ，
Ｙ，Ｚの３軸による調芯制御を行っているが、更にＸ
θ、Ｙθ、Ｚθを含む調芯においても、本発明の有効性
は明らかである。例えば、本実施の形態で更にＸθ、Ｙ
θを含む調芯を行う場合、ステージの角度移動によって
も、対数増幅の採用により検出系のダイナミックレンジ
が大きいため、信号を見失うことが少ない。また、Ｘθ
軸の角度移動については、角度移動によるビームスポッ
ト位置または検出点位置のずれがピエゾアクチュエータ
９の振幅以内であれば、角度移動による強度分布の変化
を捉えることも可能であり、この方法で光結合の最適角
度を求めて調芯することもできる。
Ｙ，Ｚの３軸による調芯制御を行っているが、更にＸ
θ、Ｙθ、Ｚθを含む調芯においても、本発明の有効性
は明らかである。例えば、本実施の形態で更にＸθ、Ｙ
θを含む調芯を行う場合、ステージの角度移動によって
も、対数増幅の採用により検出系のダイナミックレンジ
が大きいため、信号を見失うことが少ない。また、Ｘθ
軸の角度移動については、角度移動によるビームスポッ
ト位置または検出点位置のずれがピエゾアクチュエータ
９の振幅以内であれば、角度移動による強度分布の変化
を捉えることも可能であり、この方法で光結合の最適角
度を求めて調芯することもできる。
【００８９】［第２の実施の形態］
【００９０】図９は、本発明の第２の実施の形態による
光学部品の調芯装置を有する光学部品の組立装置を模式
的に示す概略構成図である。図９において、図１中の要
素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重
複する説明は省略する。
光学部品の調芯装置を有する光学部品の組立装置を模式
的に示す概略構成図である。図９において、図１中の要
素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重
複する説明は省略する。
【００９１】図９に示す装置が前述した図１に示す装置
と基本的に異なる所は、図１に示す装置では、制御部１
７が調芯の自動制御を実現しているのに対し、図９に示
す装置では、増幅部１６の出力に基づく判断等をオペレ
ータに委ねる装置として構成されている点である。
と基本的に異なる所は、図１に示す装置では、制御部１
７が調芯の自動制御を実現しているのに対し、図９に示
す装置では、増幅部１６の出力に基づく判断等をオペレ
ータに委ねる装置として構成されている点である。
【００９２】図９に示す装置では、制御部１７が取り除
かれ、その代わりに、オペレータが各種の指令を与える
ための操作部３１と、操作部３１から指令された通りに
装置各部を制御する制御部３２と、オシロスコープ３３
とが設けられている。
かれ、その代わりに、オペレータが各種の指令を与える
ための操作部３１と、操作部３１から指令された通りに
装置各部を制御する制御部３２と、オシロスコープ３３
とが設けられている。
【００９３】制御部３２は、操作部３１を介してオペレ
ータから与えられる指令に従って、ピエゾ駆動部１２に
ピエゾアクチュエータ９を駆動させる。制御部３２は、
操作部３１を介してオペレータから与えられる指令に従
って、光源駆動回路１３に半導体レーザ１を発光させ
る。制御部３２は、操作部３１を介してオペレータから
与えられる指令に従って、増幅部１６に増幅モード選択
信号を供給する。制御部３２は、操作部３１を介してオ
ペレータから与えられる指令に従って、ステージ駆動部
１４を介してステージ７，８を移動させる。
ータから与えられる指令に従って、ピエゾ駆動部１２に
ピエゾアクチュエータ９を駆動させる。制御部３２は、
操作部３１を介してオペレータから与えられる指令に従
って、光源駆動回路１３に半導体レーザ１を発光させ
る。制御部３２は、操作部３１を介してオペレータから
与えられる指令に従って、増幅部１６に増幅モード選択
信号を供給する。制御部３２は、操作部３１を介してオ
ペレータから与えられる指令に従って、ステージ駆動部
１４を介してステージ７，８を移動させる。
【００９４】オシロスコープ３３は、位置検出器１０か
らの位置信号を増幅回路１１で増幅した信号をトリガ信
号として受け取り、増幅部１６の出力信号を時間波形と
して表示する。ピエゾアクチュエータ９により光源モジ
ュール３がＸ軸方向に往復走査されているときには、光
源モジュール３のステージ７に対する位置（ピエゾアク
チュエータ９の変位量）と時間とは対応関係にあるの
で、位置信号をトリガ信号としてオシロスコープ３３が
表示する増幅部１６の出力信号の時間波形は、ピエゾア
クチュエータ９によるＸ軸方向の往復走査に従った１次
元的な光強度分布を示している。このように、本実施の
形態では、オシロスコープ３３が、１次元的な光強度分
布を表示することによりオペレータに提示する提示部を
構成している。もっとも、１次元的な光強度分布をオペ
レータに提示する提示部としては、例えば、ＣＲＴ等の
画像表示部と、増幅回路１１からの位置信号及び増幅部
１６からの出力を取り込み、Ｘ軸方向の往復走査の全振
幅に渡る光強度分布を直接的に、例えば往復走査の半周
期毎に順次画像表示部に表示させる信号処理部と、を用
いてもよい。なお、増幅回路１１からの位置信号をトリ
ガ信号として用いる代わりに、ピエゾ駆動信号をトリガ
信号として用いてもよいことは、言うまでもない。
らの位置信号を増幅回路１１で増幅した信号をトリガ信
号として受け取り、増幅部１６の出力信号を時間波形と
して表示する。ピエゾアクチュエータ９により光源モジ
ュール３がＸ軸方向に往復走査されているときには、光
源モジュール３のステージ７に対する位置（ピエゾアク
チュエータ９の変位量）と時間とは対応関係にあるの
で、位置信号をトリガ信号としてオシロスコープ３３が
表示する増幅部１６の出力信号の時間波形は、ピエゾア
クチュエータ９によるＸ軸方向の往復走査に従った１次
元的な光強度分布を示している。このように、本実施の
形態では、オシロスコープ３３が、１次元的な光強度分
布を表示することによりオペレータに提示する提示部を
構成している。もっとも、１次元的な光強度分布をオペ
レータに提示する提示部としては、例えば、ＣＲＴ等の
画像表示部と、増幅回路１１からの位置信号及び増幅部
１６からの出力を取り込み、Ｘ軸方向の往復走査の全振
幅に渡る光強度分布を直接的に、例えば往復走査の半周
期毎に順次画像表示部に表示させる信号処理部と、を用
いてもよい。なお、増幅回路１１からの位置信号をトリ
ガ信号として用いる代わりに、ピエゾ駆動信号をトリガ
信号として用いてもよいことは、言うまでもない。
【００９５】この図９に示す装置を用いれば、オペレー
タは、オシロスコープ３３に表示された波形（１次元的
な光強度分布）を見ながら、操作部３１を操作してステ
ージ８を調整することにより、前記第１の実施の形態に
よる装置が実現している調芯方法に準じた調芯方法を実
現して、光源モジュール３と光ファイバ４との調芯を行
うことができる。ただし、オペレータが波形を見て判断
するので、以下に説明するような調芯方法を採用するこ
とができる。
タは、オシロスコープ３３に表示された波形（１次元的
な光強度分布）を見ながら、操作部３１を操作してステ
ージ８を調整することにより、前記第１の実施の形態に
よる装置が実現している調芯方法に準じた調芯方法を実
現して、光源モジュール３と光ファイバ４との調芯を行
うことができる。ただし、オペレータが波形を見て判断
するので、以下に説明するような調芯方法を採用するこ
とができる。
【００９６】図９に示す装置を用いた調芯方法の一具体
例について、説明する。
例について、説明する。
【００９７】図４乃至図７を参照して説明した光強度分
布から理解することができるように、光ファイバ４の端
部４ａのＺ軸方向の位置が集光点のＺ軸方向の位置と一
致していると、Ｙ軸方向のずれに対して信号強度の変化
が大きくなって調整が難しくなるため、Ｚ軸方向の位置
は、例えば、予め数１００μｍ程度集光点のＺ軸方向位
置からずらした位置から調整を開始することが望まし
い。
布から理解することができるように、光ファイバ４の端
部４ａのＺ軸方向の位置が集光点のＺ軸方向の位置と一
致していると、Ｙ軸方向のずれに対して信号強度の変化
が大きくなって調整が難しくなるため、Ｚ軸方向の位置
は、例えば、予め数１００μｍ程度集光点のＺ軸方向位
置からずらした位置から調整を開始することが望まし
い。
【００９８】オペレータは、操作部３１を介して指令を
与えて、ピエゾアクチュエータ９を駆動し、光源モジュ
ール３及びその集光スポットを、Ｘ軸方向に例えば周波
数３０Ｈｚ、振幅１００μｍ〜３００μｍの正弦波形で
往復走査させ、また、光源モジュール３の半導体レーザ
１を所定の電流値で発光させる。また、オペレータは、
操作部３１を介して指令を与えて、増幅部１６に対数増
幅を行わせる。オシロスコープ３３には、Ｘ軸方向の往
復走査の全振幅に渡る光強度分布を示す波形が、例えば
往復走査の半周期毎に順次更新されて表示される。
与えて、ピエゾアクチュエータ９を駆動し、光源モジュ
ール３及びその集光スポットを、Ｘ軸方向に例えば周波
数３０Ｈｚ、振幅１００μｍ〜３００μｍの正弦波形で
往復走査させ、また、光源モジュール３の半導体レーザ
１を所定の電流値で発光させる。また、オペレータは、
操作部３１を介して指令を与えて、増幅部１６に対数増
幅を行わせる。オシロスコープ３３には、Ｘ軸方向の往
復走査の全振幅に渡る光強度分布を示す波形が、例えば
往復走査の半周期毎に順次更新されて表示される。
【００９９】このような状態で、まず、オペレータは、
操作部３１を操作することによりＸ軸ステージ８ｘを調
整して、オシロスコープ３３の波形の最大値を見つけ、
さらに信号が大きくなるようにＹ軸ステージ８ｙを調整
する。ここで、オシロスコープ３３で観察している波形
に顕著なピークが見つかれば、オペレータは、操作部３
１を操作して、画面の中心にピークがくるようにＸ軸ス
テージ８ｘを調整する。ピエゾアクチュエータ９による
Ｘ軸方向の往復走査範囲からＸ軸のピークが外れている
場合は、波形が傾斜して観察されるので、傾斜の高い方
向にＸ軸ステージ８ｘを調整すれば、容易にピークを見
つけることができる。往復走査範囲内にピークが入って
きたら、オペレータは、画面の中心にピークがくるよう
に操作部３１の操作によりＸ軸ステージ８ｘを調整す
る。
操作部３１を操作することによりＸ軸ステージ８ｘを調
整して、オシロスコープ３３の波形の最大値を見つけ、
さらに信号が大きくなるようにＹ軸ステージ８ｙを調整
する。ここで、オシロスコープ３３で観察している波形
に顕著なピークが見つかれば、オペレータは、操作部３
１を操作して、画面の中心にピークがくるようにＸ軸ス
テージ８ｘを調整する。ピエゾアクチュエータ９による
Ｘ軸方向の往復走査範囲からＸ軸のピークが外れている
場合は、波形が傾斜して観察されるので、傾斜の高い方
向にＸ軸ステージ８ｘを調整すれば、容易にピークを見
つけることができる。往復走査範囲内にピークが入って
きたら、オペレータは、画面の中心にピークがくるよう
に操作部３１の操作によりＸ軸ステージ８ｘを調整す
る。
【０１００】次に、Ｚ軸ステージ８ｚを調整し、信号が
大きくなる位置を確認する。ピーク位置を確認したら、
さらに同じ方向にＺ軸を移動させ、信号が一方的に減少
する場合は、確認したピーク位置に戻って、Ｙ軸ステー
ジ８ｙを調整して信号が最大になる位置を求める。
大きくなる位置を確認する。ピーク位置を確認したら、
さらに同じ方向にＺ軸を移動させ、信号が一方的に減少
する場合は、確認したピーク位置に戻って、Ｙ軸ステー
ジ８ｙを調整して信号が最大になる位置を求める。
【０１０１】Ｚ軸方向に移動させた時、信号が一旦減少
し、信号が最少となる位置を確認後、さらに同じ方向に
Ｚ軸を移動させた時、信号が再度増加に転じる場合は、
２番目のピーク位置を確認する。２番目のピーク位置を
確認後、Ｚ軸ステージ８ｙを先ほどの信号が最少となる
位置に戻し、Ｙ軸ステージ８ｙを調整して信号が最大に
なる位置を求める。
し、信号が最少となる位置を確認後、さらに同じ方向に
Ｚ軸を移動させた時、信号が再度増加に転じる場合は、
２番目のピーク位置を確認する。２番目のピーク位置を
確認後、Ｚ軸ステージ８ｙを先ほどの信号が最少となる
位置に戻し、Ｙ軸ステージ８ｙを調整して信号が最大に
なる位置を求める。
【０１０２】この一連の操作で、Ｘ，Ｙ，Ｚの調整位置
が決定されるが、更に高精度な調芯が必要な場合は、再
度、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の調整を行ってもよい。このとき、オ
ペレータは、操作部３１を操作して、増幅部１６に直線
増幅を行わせることが、好ましい。なお、増幅部１６に
直線増幅を行わせることがない場合には、図３に示すよ
うに、増幅部１６を対数増幅器２１のみで構成しておい
てもよい。
が決定されるが、更に高精度な調芯が必要な場合は、再
度、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の調整を行ってもよい。このとき、オ
ペレータは、操作部３１を操作して、増幅部１６に直線
増幅を行わせることが、好ましい。なお、増幅部１６に
直線増幅を行わせることがない場合には、図３に示すよ
うに、増幅部１６を対数増幅器２１のみで構成しておい
てもよい。
【０１０３】以上の調整が終了したら、オペレータは、
操作部３１を操作することにより、ピエゾアクチュエー
タ９による往復走査を止め、ピエゾアクチュエータ９に
直流電圧を印加する。オペレータは、オシロスコープ３
３に表示される増幅部１６の信号レベルを見ながら、そ
のレベルが最大となるように、操作部３１を操作してこ
の直流電圧を調整し、調芯を終了する。なお、前記直流
電圧を印加したり調整したりする代わりに、Ｘ軸ステー
ジ８ｘを調整してもよい。
操作部３１を操作することにより、ピエゾアクチュエー
タ９による往復走査を止め、ピエゾアクチュエータ９に
直流電圧を印加する。オペレータは、オシロスコープ３
３に表示される増幅部１６の信号レベルを見ながら、そ
のレベルが最大となるように、操作部３１を操作してこ
の直流電圧を調整し、調芯を終了する。なお、前記直流
電圧を印加したり調整したりする代わりに、Ｘ軸ステー
ジ８ｘを調整してもよい。
【０１０４】本実施の形態では、オペレータが介在する
形で調芯が行われるが、オペレータは、前述したよう
に、ピエゾアクチュエータ９により光源モジュール３を
Ｘ軸方向に１次元的に繰り返して往復走査させてＸ軸に
関する１次元的な光強度分布に基づいて、光ファイバ４
の位置を調整することができる。したがって、本実施の
形態によれば、オペレータが介在する形で調芯を行う従
来技術に比べて、格段に調芯時間を短縮することがで
き、しかも、オペレータはほとんど熟練を要しない。
形で調芯が行われるが、オペレータは、前述したよう
に、ピエゾアクチュエータ９により光源モジュール３を
Ｘ軸方向に１次元的に繰り返して往復走査させてＸ軸に
関する１次元的な光強度分布に基づいて、光ファイバ４
の位置を調整することができる。したがって、本実施の
形態によれば、オペレータが介在する形で調芯を行う従
来技術に比べて、格段に調芯時間を短縮することがで
き、しかも、オペレータはほとんど熟練を要しない。
【０１０５】なお、ステージ７，８として、手動操作型
のステージ（例えばオペレータが調整ねじ等を操作して
位置を調整し得るステージ）を用いてもよく、その場合
には、ステージ駆動部１４は不要となる。
のステージ（例えばオペレータが調整ねじ等を操作して
位置を調整し得るステージ）を用いてもよく、その場合
には、ステージ駆動部１４は不要となる。
【０１０６】また、後述する第３の実施の形態の場合と
同様に、本実施の形態による装置において、ピエゾアク
チュエータ９による往復走査の走査方向をＺ軸方向に変
えてもよい。
同様に、本実施の形態による装置において、ピエゾアク
チュエータ９による往復走査の走査方向をＺ軸方向に変
えてもよい。
【０１０７】［第３の実施の形態］
【０１０８】本実施の形態の第３の実施の形態による光
学部品の調芯装置を有する光学部品の組立装置につい
て、説明する。
学部品の調芯装置を有する光学部品の組立装置につい
て、説明する。
【０１０９】本実施の形態による装置は、前述した図１
に示す装置を次のように変形したものである。すなわ
ち、本実施の形態による装置では、ピエゾアクチュエー
タ９による往復走査の走査方向がＸ軸方向ではなくＺ軸
方向に変更され、これに伴い、調芯動作が変更されてい
る。したがって、本実施の形態の説明においても図１を
参照し、図１に示す装置の説明と重複する説明は省略す
る。
に示す装置を次のように変形したものである。すなわ
ち、本実施の形態による装置では、ピエゾアクチュエー
タ９による往復走査の走査方向がＸ軸方向ではなくＺ軸
方向に変更され、これに伴い、調芯動作が変更されてい
る。したがって、本実施の形態の説明においても図１を
参照し、図１に示す装置の説明と重複する説明は省略す
る。
【０１１０】本実施の形態による装置の調芯動作につい
て、説明する。
て、説明する。
【０１１１】調芯動作を開始する際の初期の位置設定に
関して、光源モジュール３の集光点に対する光ファイバ
４の先端部４ａの機械的設定誤差がＺ軸で±２５０μｍ
程度、Ｘ軸及びＹ軸で±２００μｍ程度に収まっている
場合について説明する。
関して、光源モジュール３の集光点に対する光ファイバ
４の先端部４ａの機械的設定誤差がＺ軸で±２５０μｍ
程度、Ｘ軸及びＹ軸で±２００μｍ程度に収まっている
場合について説明する。
【０１１２】この場合、ファイバ４の先端部４ａの位置
は、予想される集光点に対して予めＺ軸に−１０００μ
ｍ程度（光源モジュール３から遠方）、ＸＹ軸に各々−
１５０μｍ程度、ずらした位置（この位置は設定位置で
あり、実際の位置は設定位置から前記設定誤差の分だけ
ずれる。）から調芯動作を開始する。
は、予想される集光点に対して予めＺ軸に−１０００μ
ｍ程度（光源モジュール３から遠方）、ＸＹ軸に各々−
１５０μｍ程度、ずらした位置（この位置は設定位置で
あり、実際の位置は設定位置から前記設定誤差の分だけ
ずれる。）から調芯動作を開始する。
【０１１３】調芯動作を開始すると、制御部１７は、ピ
エゾ駆動部１２に指令を与えて、ピエゾ駆動部１２を介
してピエゾアクチュエータ９を駆動し、光源モジュール
３及びその集光スポットを、Ｚ軸方向に例えば周波数３
０Ｈｚ、振幅１００μｍ〜３００μｍの所定の振幅の正
弦波形で往復走査させ、また、光源駆動回路１３を介し
て光源モジュール３の半導体レーザ１を所定の電流値で
発光させる。光ファイバ４の出射光の強度は、光検出器
１５で検出され、その出力が増幅部１６で増幅され、増
幅部１６の出力が制御部１７へ供給される。制御部１７
は、増幅部１６に増幅モード選択信号を与えて、増幅部
１６に対数増幅を行わせる。本実施の形態では、後述す
るような微調整を行う場合を除き、増幅部１６には対数
増幅を継続して行わせる。一方、位置検出器１０から増
幅回路１１を介して得られる位置検出信号が、制御部１
７へ供給される。制御部１７は、増幅回路１１からの位
置検出信号と増幅部１６からの出力（増幅された光強度
信号）をＡ／Ｄ変換してデータとしてそれぞれ取り込む
ことにより、Ｚ軸方向の往復走査の全振幅に渡る光強度
分布を、例えば往復走査の半周期毎に順次得る。
エゾ駆動部１２に指令を与えて、ピエゾ駆動部１２を介
してピエゾアクチュエータ９を駆動し、光源モジュール
３及びその集光スポットを、Ｚ軸方向に例えば周波数３
０Ｈｚ、振幅１００μｍ〜３００μｍの所定の振幅の正
弦波形で往復走査させ、また、光源駆動回路１３を介し
て光源モジュール３の半導体レーザ１を所定の電流値で
発光させる。光ファイバ４の出射光の強度は、光検出器
１５で検出され、その出力が増幅部１６で増幅され、増
幅部１６の出力が制御部１７へ供給される。制御部１７
は、増幅部１６に増幅モード選択信号を与えて、増幅部
１６に対数増幅を行わせる。本実施の形態では、後述す
るような微調整を行う場合を除き、増幅部１６には対数
増幅を継続して行わせる。一方、位置検出器１０から増
幅回路１１を介して得られる位置検出信号が、制御部１
７へ供給される。制御部１７は、増幅回路１１からの位
置検出信号と増幅部１６からの出力（増幅された光強度
信号）をＡ／Ｄ変換してデータとしてそれぞれ取り込む
ことにより、Ｚ軸方向の往復走査の全振幅に渡る光強度
分布を、例えば往復走査の半周期毎に順次得る。
【０１１４】このようなピエゾアクチュエータ９による
Ｚ軸方向の往復走査に従った１次元的な光強度分布の取
得は、後述する時点まで順次継続される。
Ｚ軸方向の往復走査に従った１次元的な光強度分布の取
得は、後述する時点まで順次継続される。
【０１１５】このような状態で、まず、Ｘ軸方向の位置
調整を行う。この段階では、制御部１７は、前述のよう
にして順次得られる各１次元的な光強度分布について、
当該光強度分布から所定範囲の光強度の積分値又は平均
値を演算する。そして、制御部１７は、各１次元的な光
強度分布から得られる光強度の所定範囲の積分値又は平
均値をモニタしながら、ステージ駆動部１４を介してＸ
軸ステージ８ｘをプラス方向へ走査し、この積分値又は
平均値が最大になる位置（Ｘ軸方向のほぼ中心位置に相
当）を求め、Ｘ軸ステージ８ｘを停止させる。前記積分
値又は平均値が最大になる位置がＸ軸方向のほぼ中心位
置に相当するものとなることは、図４乃至図７を参照し
て説明した光強度分布から理解することができる。な
お、必要に応じて後にＸ軸方向について再調整を行う場
合には、前記積分値又は平均値が最大になる位置ではな
く、その付近の位置でＸ軸ステージ８ｘを停止させても
よい。
調整を行う。この段階では、制御部１７は、前述のよう
にして順次得られる各１次元的な光強度分布について、
当該光強度分布から所定範囲の光強度の積分値又は平均
値を演算する。そして、制御部１７は、各１次元的な光
強度分布から得られる光強度の所定範囲の積分値又は平
均値をモニタしながら、ステージ駆動部１４を介してＸ
軸ステージ８ｘをプラス方向へ走査し、この積分値又は
平均値が最大になる位置（Ｘ軸方向のほぼ中心位置に相
当）を求め、Ｘ軸ステージ８ｘを停止させる。前記積分
値又は平均値が最大になる位置がＸ軸方向のほぼ中心位
置に相当するものとなることは、図４乃至図７を参照し
て説明した光強度分布から理解することができる。な
お、必要に応じて後にＸ軸方向について再調整を行う場
合には、前記積分値又は平均値が最大になる位置ではな
く、その付近の位置でＸ軸ステージ８ｘを停止させても
よい。
【０１１６】次いで、Ｚ軸方向の位置調整を行う。この
段階においては、制御部１７は、前述のようにして順次
得られる各１次元的な光強度分布について、当該光強度
分布から光強度の積分値又は平均値又はピーク値を演算
する。制御部１７は、各１次元的な光強度分布から得ら
れる光強度の積分値又は平均値又はピーク値をモニタし
ながら、ステージ駆動部１４を介してＺ軸ステージ８ｚ
をプラス方向へ走査し、積分値又は平均値又はピーク値
が減少し、最小値を示した後に再び増加に転じることを
確認し、最少値になる位置へ戻してＺ軸ステージ８ｚを
停止させる。なお、前記積分値又は平均値又はピーク値
が最小になる位置ではなく、その付近の位置でＺ軸ステ
ージ８ｚを停止させてもよい。これは、Ｚ軸方向につい
て、後に再調整を行うためである。
段階においては、制御部１７は、前述のようにして順次
得られる各１次元的な光強度分布について、当該光強度
分布から光強度の積分値又は平均値又はピーク値を演算
する。制御部１７は、各１次元的な光強度分布から得ら
れる光強度の積分値又は平均値又はピーク値をモニタし
ながら、ステージ駆動部１４を介してＺ軸ステージ８ｚ
をプラス方向へ走査し、積分値又は平均値又はピーク値
が減少し、最小値を示した後に再び増加に転じることを
確認し、最少値になる位置へ戻してＺ軸ステージ８ｚを
停止させる。なお、前記積分値又は平均値又はピーク値
が最小になる位置ではなく、その付近の位置でＺ軸ステ
ージ８ｚを停止させてもよい。これは、Ｚ軸方向につい
て、後に再調整を行うためである。
【０１１７】次に、Ｙ軸方向の位置調整を行う。この段
階においては、制御部１７は、前述のようにして順次得
られる各１次元的な光強度分布について、当該光強度分
布から光強度のピーク値又は半値幅（他の比率による所
定比率値幅でもよい。この点は以下同様である。）を演
算する。そして、制御部１７は、各１次元的な光強度分
布から得られる光強度のピーク値又は半値幅をモニタし
ながら、ステージ駆動部１４を介してＹ軸ステージ８ｙ
を走査し、前記ピーク値が最大となる位置あるいは前記
半値幅が最小となる位置を求め、Ｙ軸ステージ８ｙを停
止させる。
階においては、制御部１７は、前述のようにして順次得
られる各１次元的な光強度分布について、当該光強度分
布から光強度のピーク値又は半値幅（他の比率による所
定比率値幅でもよい。この点は以下同様である。）を演
算する。そして、制御部１７は、各１次元的な光強度分
布から得られる光強度のピーク値又は半値幅をモニタし
ながら、ステージ駆動部１４を介してＹ軸ステージ８ｙ
を走査し、前記ピーク値が最大となる位置あるいは前記
半値幅が最小となる位置を求め、Ｙ軸ステージ８ｙを停
止させる。
【０１１８】その後、Ｚ軸方向の位置の再調整を行う。
この段階においては、制御部１７は、前述のようにして
順次得られる各１次元的な光強度分布の形状を判別し、
光強度信号が大きくなる方向へＺ軸ステージ８ｚを走査
し、１次元的な光強度分布からピーク位置がＺ軸方向の
往復走査の振幅のほぼ中央になる位置へＺ軸ステージ８
ｚを移動して停止させる。
この段階においては、制御部１７は、前述のようにして
順次得られる各１次元的な光強度分布の形状を判別し、
光強度信号が大きくなる方向へＺ軸ステージ８ｚを走査
し、１次元的な光強度分布からピーク位置がＺ軸方向の
往復走査の振幅のほぼ中央になる位置へＺ軸ステージ８
ｚを移動して停止させる。
【０１１９】最後に、制御部１７は、ピエゾアクチュエ
ータ９への正弦波による駆動信号の供給を停止させ、Ｚ
軸ステージ８ｚを走査するかピエゾアクチュエータ９の
直流電圧を掃引して増幅部１６から得られる信号が最大
になる位置を求め、その位置の状態にして、調芯動作を
完了する。
ータ９への正弦波による駆動信号の供給を停止させ、Ｚ
軸ステージ８ｚを走査するかピエゾアクチュエータ９の
直流電圧を掃引して増幅部１６から得られる信号が最大
になる位置を求め、その位置の状態にして、調芯動作を
完了する。
【０１２０】なお、例えばサブミクロンレベルのより高
精度な調芯を行う場合は、最初のＸ軸方向の調整及びＹ
軸方向の調整が終了した段階で、制御部１７が増幅部１
６を対数増幅モードから直線増幅モードに切替えること
によりピーク点検出の分解能を更に上げることができ
る。また、より完全な調芯を行う場合は、Ｘ軸方向の微
調整及びＹ軸方向の微調整を複数回行ってもよい。
精度な調芯を行う場合は、最初のＸ軸方向の調整及びＹ
軸方向の調整が終了した段階で、制御部１７が増幅部１
６を対数増幅モードから直線増幅モードに切替えること
によりピーク点検出の分解能を更に上げることができ
る。また、より完全な調芯を行う場合は、Ｘ軸方向の微
調整及びＹ軸方向の微調整を複数回行ってもよい。
【０１２１】このＸ軸方向の微調整は、例えば、次のよ
うにして行う。制御部１７は、前述のようにして順次得
られる各１次元的な光強度分布について、当該光強度分
布から光強度のピーク値又は半値幅を演算する。そし
て、制御部１７は、各１次元的な光強度分布から得られ
る光強度のピーク値又は半値幅をモニタしながら、ステ
ージ駆動部１４を介してＸ軸ステージ８ｘを走査し、前
記ピーク値が最大となる位置あるいは前記半値幅が最小
となる位置を求め、Ｘ軸ステージ８ｘを停止させる。な
お、前記Ｙ軸方向の微調整は、このＸ軸方向の微調整と
同様に行うことができる。
うにして行う。制御部１７は、前述のようにして順次得
られる各１次元的な光強度分布について、当該光強度分
布から光強度のピーク値又は半値幅を演算する。そし
て、制御部１７は、各１次元的な光強度分布から得られ
る光強度のピーク値又は半値幅をモニタしながら、ステ
ージ駆動部１４を介してＸ軸ステージ８ｘを走査し、前
記ピーク値が最大となる位置あるいは前記半値幅が最小
となる位置を求め、Ｘ軸ステージ８ｘを停止させる。な
お、前記Ｙ軸方向の微調整は、このＸ軸方向の微調整と
同様に行うことができる。
【０１２２】本実施の形態によっても、前記第１の実施
の形態と同様の利点が得られる。
の形態と同様の利点が得られる。
【０１２３】［第４の実施の形態］
【０１２４】図１０は、本発明の第４の実施の形態によ
る光学部品の調芯装置を有する光学部品の組立装置を模
式的に示す概略構成図である。図１０において、図１中
の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、そ
の重複する説明は省略する。
る光学部品の調芯装置を有する光学部品の組立装置を模
式的に示す概略構成図である。図１０において、図１中
の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、そ
の重複する説明は省略する。
【０１２５】図１０に示す装置が図１に示す装置と異な
る所は、以下に説明する点である。
る所は、以下に説明する点である。
【０１２６】図１０に示す装置は、図１中の光源モジュ
ール３に代わる光源モジュール４１と、図１中の光ファ
イバ４に代わる単芯の偏波面保持光ファイバ４３とを調
芯した後に、レーザ溶接機５により両者を連結すること
により、半導体レーザ１の光を光ファイバ４３に結合す
る半導体レーザモジュールを組み立てる装置として構成
されている。
ール３に代わる光源モジュール４１と、図１中の光ファ
イバ４に代わる単芯の偏波面保持光ファイバ４３とを調
芯した後に、レーザ溶接機５により両者を連結すること
により、半導体レーザ１の光を光ファイバ４３に結合す
る半導体レーザモジュールを組み立てる装置として構成
されている。
【０１２７】光源モジュール４１は、半導体レーザ１及
び集光レンズ２の他に、偏光方向が調整された偏光子４
２を有している。光源モジュール４１は、保持具１８を
介してピエゾアクチュエータ９上に搭載されている。本
実施の形態では、ピエゾアクチュエータ９は、光源モジ
ュール４１をステージ７に対してＺ軸方向に往復走査す
るようになっている。また、図面には示していないが、
光源モジュール４１の半導体レーザ１及び偏光子４２
は、制御部１７の制御下でステージ駆動部１４により駆
動されＺθ方向に（すなわち、Ｚ軸の回りの回転方向
に）少なくとも１８０゜回転する回転ステージ（図示せ
ず）に取り付けられている。ここでは、この回転ステー
ジをＺθ回転ステージと呼ぶ。偏波面保持光ファイバ４
３は、保持具１９を介してステージ８上に搭載されてい
る。
び集光レンズ２の他に、偏光方向が調整された偏光子４
２を有している。光源モジュール４１は、保持具１８を
介してピエゾアクチュエータ９上に搭載されている。本
実施の形態では、ピエゾアクチュエータ９は、光源モジ
ュール４１をステージ７に対してＺ軸方向に往復走査す
るようになっている。また、図面には示していないが、
光源モジュール４１の半導体レーザ１及び偏光子４２
は、制御部１７の制御下でステージ駆動部１４により駆
動されＺθ方向に（すなわち、Ｚ軸の回りの回転方向
に）少なくとも１８０゜回転する回転ステージ（図示せ
ず）に取り付けられている。ここでは、この回転ステー
ジをＺθ回転ステージと呼ぶ。偏波面保持光ファイバ４
３は、保持具１９を介してステージ８上に搭載されてい
る。
【０１２８】次に、図１０に示す装置の調芯動作につい
て説明する。
て説明する。
【０１２９】調芯動作を開始する際の初期の位置設定に
関して、光源モジュール４１の集光点に対する光ファイ
バ４３の先端部４３ａの機械的設定誤差がＺ軸で±２５
０μｍ程度、Ｘ軸及びＹ軸で±２００μｍ程度に収まっ
ている場合について説明する。
関して、光源モジュール４１の集光点に対する光ファイ
バ４３の先端部４３ａの機械的設定誤差がＺ軸で±２５
０μｍ程度、Ｘ軸及びＹ軸で±２００μｍ程度に収まっ
ている場合について説明する。
【０１３０】この場合、ファイバ４３の先端部４３ａの
位置は、予想される集光点に対して予めＺ軸に−３００
μｍ程度（光源モジュール４３から遠方）、ＸＹ軸に各
々−１５０μｍ程度、ずらした位置（この位置は設定位
置であり、実際の位置は設定位置から前記設定誤差の分
だけずれる。）から調芯動作を開始する。
位置は、予想される集光点に対して予めＺ軸に−３００
μｍ程度（光源モジュール４３から遠方）、ＸＹ軸に各
々−１５０μｍ程度、ずらした位置（この位置は設定位
置であり、実際の位置は設定位置から前記設定誤差の分
だけずれる。）から調芯動作を開始する。
【０１３１】調芯動作を開始すると、制御部１７は、ピ
エゾ駆動部１２に指令を与えて、ピエゾ駆動部１２を介
してピエゾアクチュエータ９を駆動し、光源モジュール
４１及びその集光スポットを、Ｚ軸方向に例えば周波数
３０Ｈｚ、振幅３００μｍの正弦波形で往復走査させ、
また、光源駆動回路１３を介して光源モジュール４１の
半導体レーザ１を所定の電流値で発光させる。光ファイ
バ４３の出射光の強度は、光検出器１５で検出され、そ
の出力が増幅部１６で増幅され、増幅部１６の出力が制
御部１７へ供給される。制御部１７は、増幅部１６に増
幅モード選択信号を与えて、増幅部１６に対数増幅を行
わせる。本実施の形態では、増幅部１６には対数増幅を
継続して行わせる。一方、位置検出器１０から増幅回路
１１を介して得られる位置検出信号が、制御部１７へ供
給される。制御部１７は、増幅回路１１からの位置検出
信号と増幅部１６からの出力（増幅された光強度信号）
をＡ／Ｄ変換してデータとしてそれぞれ取り込むことに
より、Ｚ軸方向の往復走査の全振幅に渡る光強度分布
を、例えば往復走査の半周期毎に順次得る。
エゾ駆動部１２に指令を与えて、ピエゾ駆動部１２を介
してピエゾアクチュエータ９を駆動し、光源モジュール
４１及びその集光スポットを、Ｚ軸方向に例えば周波数
３０Ｈｚ、振幅３００μｍの正弦波形で往復走査させ、
また、光源駆動回路１３を介して光源モジュール４１の
半導体レーザ１を所定の電流値で発光させる。光ファイ
バ４３の出射光の強度は、光検出器１５で検出され、そ
の出力が増幅部１６で増幅され、増幅部１６の出力が制
御部１７へ供給される。制御部１７は、増幅部１６に増
幅モード選択信号を与えて、増幅部１６に対数増幅を行
わせる。本実施の形態では、増幅部１６には対数増幅を
継続して行わせる。一方、位置検出器１０から増幅回路
１１を介して得られる位置検出信号が、制御部１７へ供
給される。制御部１７は、増幅回路１１からの位置検出
信号と増幅部１６からの出力（増幅された光強度信号）
をＡ／Ｄ変換してデータとしてそれぞれ取り込むことに
より、Ｚ軸方向の往復走査の全振幅に渡る光強度分布
を、例えば往復走査の半周期毎に順次得る。
【０１３２】このようなピエゾアクチュエータ９による
Ｚ軸方向の往復走査に従った１次元的な光強度分布の取
得は、後述する時点まで順次継続される。
Ｚ軸方向の往復走査に従った１次元的な光強度分布の取
得は、後述する時点まで順次継続される。
【０１３３】このような状態で、まず、Ｚθ方向の位置
調整を行う。すなわち、制御部１７は、前述のようにし
て順次得られる各１次元的な光強度分布をモニタしなが
ら、前記Ｚθ回転ステージを１８０゜の範囲で回転さ
せ、光信号強度が概ね最大になる位置に戻って固定す
る。
調整を行う。すなわち、制御部１７は、前述のようにし
て順次得られる各１次元的な光強度分布をモニタしなが
ら、前記Ｚθ回転ステージを１８０゜の範囲で回転さ
せ、光信号強度が概ね最大になる位置に戻って固定す
る。
【０１３４】次いで、Ｘ軸方向の位置調整を行う。この
段階においては、制御部１７は、前述のようにして順次
得られる各１次元的な光強度分布について、当該光強度
分布から光強度のピーク値又は半値幅（他の比率による
所定比率値幅でもよい。この点は以下同様である。）を
演算する。そして、制御部１７は、各１次元的な光強度
分布から得られる光強度のピーク値又は半値幅をモニタ
しながら、ステージ駆動部１４を介してＸ軸ステージ８
ｘを走査し、前記ピーク値が最大となる位置あるいは前
記半値幅が最小となる位置を求め、Ｘ軸ステージ８ｘを
停止させる。
段階においては、制御部１７は、前述のようにして順次
得られる各１次元的な光強度分布について、当該光強度
分布から光強度のピーク値又は半値幅（他の比率による
所定比率値幅でもよい。この点は以下同様である。）を
演算する。そして、制御部１７は、各１次元的な光強度
分布から得られる光強度のピーク値又は半値幅をモニタ
しながら、ステージ駆動部１４を介してＸ軸ステージ８
ｘを走査し、前記ピーク値が最大となる位置あるいは前
記半値幅が最小となる位置を求め、Ｘ軸ステージ８ｘを
停止させる。
【０１３５】次いで、Ｙ軸方向の位置調整を行う。この
段階においては、制御部１７は、前述のようにして順次
得られる各１次元的な光強度分布について、当該光強度
分布から光強度のピーク値又は半値幅（他の比率による
所定比率値幅でもよい。この点は以下同様である。）を
演算する。そして、制御部１７は、各１次元的な光強度
分布から得られる光強度のピーク値又は半値幅をモニタ
しながら、ステージ駆動部１４を介してＹ軸ステージ８
ｙを走査し、前記ピーク値が最大となる位置あるいは前
記半値幅が最小となる位置を求め、Ｙ軸ステージ８ｙを
停止させる。
段階においては、制御部１７は、前述のようにして順次
得られる各１次元的な光強度分布について、当該光強度
分布から光強度のピーク値又は半値幅（他の比率による
所定比率値幅でもよい。この点は以下同様である。）を
演算する。そして、制御部１７は、各１次元的な光強度
分布から得られる光強度のピーク値又は半値幅をモニタ
しながら、ステージ駆動部１４を介してＹ軸ステージ８
ｙを走査し、前記ピーク値が最大となる位置あるいは前
記半値幅が最小となる位置を求め、Ｙ軸ステージ８ｙを
停止させる。
【０１３６】次に、Ｚ軸方向の位置調整を行う。この段
階においては、制御部１７は、前述のようにして順次得
られる各１次元的な光強度分布の形状を判別し、光強度
信号が大きくなる方向へＺ軸ステージ８ｚを走査し、１
次元的な光強度分布からピーク位置がＺ軸方向の往復走
査の振幅のほぼ中央になる位置へＺ軸ステージ８ｚを移
動して停止させる。
階においては、制御部１７は、前述のようにして順次得
られる各１次元的な光強度分布の形状を判別し、光強度
信号が大きくなる方向へＺ軸ステージ８ｚを走査し、１
次元的な光強度分布からピーク位置がＺ軸方向の往復走
査の振幅のほぼ中央になる位置へＺ軸ステージ８ｚを移
動して停止させる。
【０１３７】その後、Ｚθ方向の位置の再調整を行う。
すなわち、制御部１７は、前述のようにして順次得られ
る各１次元的な光強度分布をモニタしながら、前記Ｚθ
回転ステージを１８０゜の範囲で回転させ、光信号波形
が最大になる位置に戻って固定する。
すなわち、制御部１７は、前述のようにして順次得られ
る各１次元的な光強度分布をモニタしながら、前記Ｚθ
回転ステージを１８０゜の範囲で回転させ、光信号波形
が最大になる位置に戻って固定する。
【０１３８】最後に、制御部１７は、ピエゾアクチュエ
ータ９への正弦波による駆動信号の供給を停止させ、Ｚ
軸ステージ８ｚを走査するかピエゾアクチュエータ９の
直流電圧を掃引して増幅部１６から得られる信号が最大
になる位置を求め、その位置の状態にして、調芯動作を
完了する。
ータ９への正弦波による駆動信号の供給を停止させ、Ｚ
軸ステージ８ｚを走査するかピエゾアクチュエータ９の
直流電圧を掃引して増幅部１６から得られる信号が最大
になる位置を求め、その位置の状態にして、調芯動作を
完了する。
【０１３９】なお、更に高精度な調芯を行う場合は、最
初のＸ軸方向の調整及びＹ軸方向の調整が終了した段階
で、制御部１７が増幅部１６を対数増幅モードから直線
増幅モードに切替えることによりピーク点検出の分解能
を更に上げることができる。また、より完全な調芯を行
う場合は、Ｘ軸方向の微調整及びＹ軸方向の微調整を複
数回行ってもよい。
初のＸ軸方向の調整及びＹ軸方向の調整が終了した段階
で、制御部１７が増幅部１６を対数増幅モードから直線
増幅モードに切替えることによりピーク点検出の分解能
を更に上げることができる。また、より完全な調芯を行
う場合は、Ｘ軸方向の微調整及びＹ軸方向の微調整を複
数回行ってもよい。
【０１４０】このＸ軸方向の微調整は、例えば、次のよ
うにして行う。制御部１７は、前述のようにして順次得
られる各１次元的な光強度分布について、当該光強度分
布から光強度のピーク値又は半値幅を演算する。そし
て、制御部１７は、各１次元的な光強度分布から得られ
る光強度のピーク値又は半値幅をモニタしながら、ステ
ージ駆動部１４を介してＸ軸ステージ８ｘを走査し、前
記ピーク値が最大となる位置あるいは前記半値幅が最小
となる位置を求め、Ｘ軸ステージ８ｘを停止させる。な
お、前記Ｙ軸方向の微調整は、このＸ軸方向の微調整と
同様に行うことができる。
うにして行う。制御部１７は、前述のようにして順次得
られる各１次元的な光強度分布について、当該光強度分
布から光強度のピーク値又は半値幅を演算する。そし
て、制御部１７は、各１次元的な光強度分布から得られ
る光強度のピーク値又は半値幅をモニタしながら、ステ
ージ駆動部１４を介してＸ軸ステージ８ｘを走査し、前
記ピーク値が最大となる位置あるいは前記半値幅が最小
となる位置を求め、Ｘ軸ステージ８ｘを停止させる。な
お、前記Ｙ軸方向の微調整は、このＸ軸方向の微調整と
同様に行うことができる。
【０１４１】図１０に示す装置では、調芯が終了した
ら、リング状の連結部材２０を図１０中の左方向へ移動
し、連結部材２０と光源モジュール４１との間、連結部
材２０と光ファイバ４３のフェルールとの間をそれぞ
れ、レーザ溶接機５からのパルスレーザなどによりスポ
ット溶接する。
ら、リング状の連結部材２０を図１０中の左方向へ移動
し、連結部材２０と光源モジュール４１との間、連結部
材２０と光ファイバ４３のフェルールとの間をそれぞ
れ、レーザ溶接機５からのパルスレーザなどによりスポ
ット溶接する。
【０１４２】本実施の形態によっても、前記第１の実施
の形態と同様の利点が得られる。
の形態と同様の利点が得られる。
【０１４３】本実施の形態の変形例として、光源モジュ
ール４１の偏光子４２の後段に着脱可能な１／４波長板
を挿入し、これを挿入した状態で前記第３の実施の形態
と同様にＸ，Ｙ，Ｚ軸の調整を行った後、前記１／４波
長板を取り外して光源モジュール４１を前記Ｚθ回転ス
テージにより回転し、偏波面保持光ファイバ４３との偏
光方向を合わせる方法でも良い。
ール４１の偏光子４２の後段に着脱可能な１／４波長板
を挿入し、これを挿入した状態で前記第３の実施の形態
と同様にＸ，Ｙ，Ｚ軸の調整を行った後、前記１／４波
長板を取り外して光源モジュール４１を前記Ｚθ回転ス
テージにより回転し、偏波面保持光ファイバ４３との偏
光方向を合わせる方法でも良い。
【０１４４】［第５の実施の形態］
【０１４５】図１１は、本発明の第５の実施の形態によ
る光学部品の調芯装置を有する光学部品の組立装置を模
式的に示す概略構成図である。図１１において、図１中
の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、そ
の重複する説明は省略する。
る光学部品の調芯装置を有する光学部品の組立装置を模
式的に示す概略構成図である。図１１において、図１中
の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、そ
の重複する説明は省略する。
【０１４６】図１１に示す装置が図１に示す装置と異な
る所は、以下に説明する点である。
る所は、以下に説明する点である。
【０１４７】図１１に示す装置は、図１中の光源モジュ
ール３に代わる光検出モジュール５４の導波路デバイス
５１の導波路５１ａの入射端面と、図１中の光ファイバ
４に代わる単芯の光ファイバ５５とを調芯した後に、接
着機５９により両者を連結する組立装置として構成され
ている。
ール３に代わる光検出モジュール５４の導波路デバイス
５１の導波路５１ａの入射端面と、図１中の光ファイバ
４に代わる単芯の光ファイバ５５とを調芯した後に、接
着機５９により両者を連結する組立装置として構成され
ている。
【０１４８】光検出モジュール５４は、導波路５１ａを
持つ導波路デバイス５１と、光検出器としてのフォトダ
イオード５３と、導波路５１ａの出射端面から出射した
光をフォトダイオード５３に集光するレンズ５２と、を
有し、導波路５１ａの入射端面から入射した光をフォト
ダイオード５３で検出するようになっている。フォトダ
イオード５３の出力である光強度信号は、増幅部１６で
増幅された後に制御部１７に供給される。光検出モジュ
ール５４は、ピエゾアクチュエータ９上に搭載されてい
る。本実施の形態では、ピエゾアクチュエータ９は、光
検出モジュール５４をステージ７に対してＸ軸方向に往
復走査するようになっている。
持つ導波路デバイス５１と、光検出器としてのフォトダ
イオード５３と、導波路５１ａの出射端面から出射した
光をフォトダイオード５３に集光するレンズ５２と、を
有し、導波路５１ａの入射端面から入射した光をフォト
ダイオード５３で検出するようになっている。フォトダ
イオード５３の出力である光強度信号は、増幅部１６で
増幅された後に制御部１７に供給される。光検出モジュ
ール５４は、ピエゾアクチュエータ９上に搭載されてい
る。本実施の形態では、ピエゾアクチュエータ９は、光
検出モジュール５４をステージ７に対してＸ軸方向に往
復走査するようになっている。
【０１４９】光ファイバ５５は、保持具１９を介してス
テージ８上に搭載されている。光ファイバ５５の入射端
には、半導体レーザ５７と集光レンズ５８とを有する光
源モジュール５６が配置され、光源モジュール５６の半
導体レーザ５７は光源駆動回路１３から供給される電流
により一定の光量で発光させられる。光源モジュール５
６の半導体レーザ５７からの光は、集光レンズ５８を経
て光ファイバ５５の入射端から光ファイバ５５に入り、
光ファイバ５５の出射端から出射される。図１１に示す
ように、光ファイバ５５の出射端は導波路デバイス５１
の導波路５１ａの入射端と対向している。
テージ８上に搭載されている。光ファイバ５５の入射端
には、半導体レーザ５７と集光レンズ５８とを有する光
源モジュール５６が配置され、光源モジュール５６の半
導体レーザ５７は光源駆動回路１３から供給される電流
により一定の光量で発光させられる。光源モジュール５
６の半導体レーザ５７からの光は、集光レンズ５８を経
て光ファイバ５５の入射端から光ファイバ５５に入り、
光ファイバ５５の出射端から出射される。図１１に示す
ように、光ファイバ５５の出射端は導波路デバイス５１
の導波路５１ａの入射端と対向している。
【０１５０】ここで、図１２乃至図１５を参照して、光
ファイバ５５の出射端（発光点）から出射される光の強
度分布について説明する。図１２及び図１４は、ＸＺ平
面（又はＹＺ平面）と平行であり前記焦点位置を含む平
面内における光強度分布を模式的に示す光強度分布図で
ある。なお、この光強度分布は、前記発光点を通りＺ軸
と平行な直線を中心として回転対称となる。図１２及び
図１４は、発光点から出射された光強度が発光点位置か
らガウス分布で拡がると仮定して、対数表示したもので
あり、発光点位置での光強度を１（＝１００）として規
格化し、各桁の等強度線を記入したものである。図１３
は、図１２の紙面内においてＸ方向（又はＹ方向）に互
いにずれたＺ軸と平行な各ラインＯ’，Ｐ’，Ｑ’，
Ｒ’上での、各Ｚ方向位置における光強度を示す図であ
る。図１５は、図１４の紙面内においての互いにＺ方向
にずれたＸ軸（又はＹ軸）と平行な各ラインＨ’，
Ｉ’，Ｊ’，Ｋ’上での、各Ｘ方向（Ｙ方向）位置にお
ける光強度を示す図である。
ファイバ５５の出射端（発光点）から出射される光の強
度分布について説明する。図１２及び図１４は、ＸＺ平
面（又はＹＺ平面）と平行であり前記焦点位置を含む平
面内における光強度分布を模式的に示す光強度分布図で
ある。なお、この光強度分布は、前記発光点を通りＺ軸
と平行な直線を中心として回転対称となる。図１２及び
図１４は、発光点から出射された光強度が発光点位置か
らガウス分布で拡がると仮定して、対数表示したもので
あり、発光点位置での光強度を１（＝１００）として規
格化し、各桁の等強度線を記入したものである。図１３
は、図１２の紙面内においてＸ方向（又はＹ方向）に互
いにずれたＺ軸と平行な各ラインＯ’，Ｐ’，Ｑ’，
Ｒ’上での、各Ｚ方向位置における光強度を示す図であ
る。図１５は、図１４の紙面内においての互いにＺ方向
にずれたＸ軸（又はＹ軸）と平行な各ラインＨ’，
Ｉ’，Ｊ’，Ｋ’上での、各Ｘ方向（Ｙ方向）位置にお
ける光強度を示す図である。
【０１５１】図１２乃至図１５からわかるように、発光
点から離れるに従って急激に減衰する。従来技術と同じ
く常に直線増幅器２２を用いる場合には、一度に観察で
きる信号強度の範囲は例えば２〜３桁であり、図１２及
び図１５において一度に２〜３本の等強度線の範囲しか
観察できない。これに対して、対数増幅器２１を用いる
と、例えば、図１２及び図１３の発光点から最も外側の
等強度線（１０−６の等強度線）までの範囲を同時に観
察することが可能になる。なお、本実施の形態において
も、増幅部１６は、前記第１の実施の形態と同じ構成を
持っており、対数増幅器２２を有している。
点から離れるに従って急激に減衰する。従来技術と同じ
く常に直線増幅器２２を用いる場合には、一度に観察で
きる信号強度の範囲は例えば２〜３桁であり、図１２及
び図１５において一度に２〜３本の等強度線の範囲しか
観察できない。これに対して、対数増幅器２１を用いる
と、例えば、図１２及び図１３の発光点から最も外側の
等強度線（１０−６の等強度線）までの範囲を同時に観
察することが可能になる。なお、本実施の形態において
も、増幅部１６は、前記第１の実施の形態と同じ構成を
持っており、対数増幅器２２を有している。
【０１５２】次に、図１１に示す装置の調芯動作につい
て説明する。
て説明する。
【０１５３】調芯動作を開始する際の初期の位置設定に
関して、光ファイバ５５の出射端のの機械的設定誤差が
Ｚ軸で所定の設定位置に対して±２５０μｍ程度、Ｘ軸
及びＹ軸で±１００μｍ程度に収まっている場合につい
て説明する。
関して、光ファイバ５５の出射端のの機械的設定誤差が
Ｚ軸で所定の設定位置に対して±２５０μｍ程度、Ｘ軸
及びＹ軸で±１００μｍ程度に収まっている場合につい
て説明する。
【０１５４】この場合、光ファイバ５５の出射端の位置
は、導波路５１ａの入射端に対して予めＺ軸に１５００
μｍ程度（導波路５１ａの入射端から遠方）、ＸＹ軸に
各々−１５０μｍ程度、ずらした位置（この位置は設定
位置であり、実際の位置は設定位置から前記設定誤差の
分だけずれる。）から調芯動作を開始する。
は、導波路５１ａの入射端に対して予めＺ軸に１５００
μｍ程度（導波路５１ａの入射端から遠方）、ＸＹ軸に
各々−１５０μｍ程度、ずらした位置（この位置は設定
位置であり、実際の位置は設定位置から前記設定誤差の
分だけずれる。）から調芯動作を開始する。
【０１５５】調芯動作を開始すると、制御部１７は、ピ
エゾ駆動部１２に指令を与えて、ピエゾ駆動部１２を介
してピエゾアクチュエータ９を駆動し、導波路５１ａを
含む光検出モジュール５４を、Ｘ軸方向に例えば周波数
３０Ｈｚ、振幅１００μｍ程度の正弦波形で往復走査さ
せ、また、光源駆動回路１３を介して光源モジュール５
６の半導体レーザ５７を所定の電流値で発光させる。導
波路５１ａに導入された光の強度は、フォトダイオード
５３で検出され、その出力が増幅部１６で増幅され、増
幅部１６の出力が制御部１７へ供給される。制御部１７
は、増幅部１６に増幅モード選択信号を与えて、増幅部
１６に対数増幅を行わせる。本実施の形態では、増幅部
１６には対数増幅を継続して行わせる。一方、位置検出
器１０から増幅回路１１を介して得られる位置検出信号
が、制御部１７へ供給される。制御部１７は、増幅回路
１１からの位置検出信号と増幅部１６からの出力（増幅
された光強度信号）をＡ／Ｄ変換してデータとしてそれ
ぞれ取り込むことにより、Ｘ軸方向の往復走査の全振幅
に渡る光強度分布を、例えば往復走査の半周期毎に順次
得る。
エゾ駆動部１２に指令を与えて、ピエゾ駆動部１２を介
してピエゾアクチュエータ９を駆動し、導波路５１ａを
含む光検出モジュール５４を、Ｘ軸方向に例えば周波数
３０Ｈｚ、振幅１００μｍ程度の正弦波形で往復走査さ
せ、また、光源駆動回路１３を介して光源モジュール５
６の半導体レーザ５７を所定の電流値で発光させる。導
波路５１ａに導入された光の強度は、フォトダイオード
５３で検出され、その出力が増幅部１６で増幅され、増
幅部１６の出力が制御部１７へ供給される。制御部１７
は、増幅部１６に増幅モード選択信号を与えて、増幅部
１６に対数増幅を行わせる。本実施の形態では、増幅部
１６には対数増幅を継続して行わせる。一方、位置検出
器１０から増幅回路１１を介して得られる位置検出信号
が、制御部１７へ供給される。制御部１７は、増幅回路
１１からの位置検出信号と増幅部１６からの出力（増幅
された光強度信号）をＡ／Ｄ変換してデータとしてそれ
ぞれ取り込むことにより、Ｘ軸方向の往復走査の全振幅
に渡る光強度分布を、例えば往復走査の半周期毎に順次
得る。
【０１５６】このようなピエゾアクチュエータ９による
Ｘ軸方向の往復走査に従った１次元的な光強度分布の取
得は、後述する時点まで順次継続される。
Ｘ軸方向の往復走査に従った１次元的な光強度分布の取
得は、後述する時点まで順次継続される。
【０１５７】このような状態で、まず、Ｘ軸方向の位置
調整を行う。この段階では、制御部１７は、前述のよう
にして順次得られる各１次元的な光強度分布について、
当該光強度分布から所定範囲の光強度の積分値又は平均
値を演算する。そして、制御部１７は、各１次元的な光
強度分布から得られる光強度の所定範囲の積分値又は平
均値をモニタしながら、ステージ駆動部１４を介してＸ
軸ステージ８ｘをプラス方向へ走査し、この積分値又は
平均値が最大になる位置（Ｘ軸方向のほぼ中心位置に相
当）を求め、Ｘ軸ステージ８ｘを停止させる。前記積分
値又は平均値が最大になる位置がＹ軸方向のほぼ中心位
置に相当するものとなることは、図１２乃至図１５を参
照して説明した光強度分布から理解することができる。
調整を行う。この段階では、制御部１７は、前述のよう
にして順次得られる各１次元的な光強度分布について、
当該光強度分布から所定範囲の光強度の積分値又は平均
値を演算する。そして、制御部１７は、各１次元的な光
強度分布から得られる光強度の所定範囲の積分値又は平
均値をモニタしながら、ステージ駆動部１４を介してＸ
軸ステージ８ｘをプラス方向へ走査し、この積分値又は
平均値が最大になる位置（Ｘ軸方向のほぼ中心位置に相
当）を求め、Ｘ軸ステージ８ｘを停止させる。前記積分
値又は平均値が最大になる位置がＹ軸方向のほぼ中心位
置に相当するものとなることは、図１２乃至図１５を参
照して説明した光強度分布から理解することができる。
【０１５８】次いで、Ｙ軸方向の位置調整を行う。この
段階では、制御部１７は、前述のようにして順次得られ
る各１次元的な光強度分布について、当該光強度分布か
ら所定範囲の光強度の積分値又は平均値を演算する。そ
して、制御部１７は、各１次元的な光強度分布から得ら
れる光強度の所定範囲の積分値又は平均値をモニタしな
がら、ステージ駆動部１４を介してＹ軸ステージ８ｙを
プラス方向へ走査し、この積分値又は平均値が最大にな
る位置（Ｙ軸方向のほぼ中心位置に相当）を求め、Ｙ軸
ステージ８ｙを停止させる。前記積分値又は平均値が最
大になる位置がＸ軸方向のほぼ中心位置に相当するもの
となることは、図１２乃至図１５を参照して説明した光
強度分布から理解することができる。
段階では、制御部１７は、前述のようにして順次得られ
る各１次元的な光強度分布について、当該光強度分布か
ら所定範囲の光強度の積分値又は平均値を演算する。そ
して、制御部１７は、各１次元的な光強度分布から得ら
れる光強度の所定範囲の積分値又は平均値をモニタしな
がら、ステージ駆動部１４を介してＹ軸ステージ８ｙを
プラス方向へ走査し、この積分値又は平均値が最大にな
る位置（Ｙ軸方向のほぼ中心位置に相当）を求め、Ｙ軸
ステージ８ｙを停止させる。前記積分値又は平均値が最
大になる位置がＸ軸方向のほぼ中心位置に相当するもの
となることは、図１２乃至図１５を参照して説明した光
強度分布から理解することができる。
【０１５９】次に、制御部１７は、Ｚ軸ステージ８ｚを
光ファイバ５５と導波路５１ａを近づける方向へ約１０
００μｍ移動させる。この時、制御部１７は、１次元的
な光強度分布が台形状を示していれば台形波形がピエゾ
アクチュエータ９によるＸ軸方向の往復走査の振幅のほ
ぼ中央になる位置へＸ軸ステージ８ｘを移動させ、台形
状でなく、左右非対称の波形の場合は、Ｘ軸ステージ８
ｘを信号のレベルの高い方向へ走査し、台形波形がピエ
ゾアクチュエータ９によるＸ軸方向の往復走査の振幅の
ほぼ中央になる位置までＸ軸ステージ８ｘを移動させ
る。
光ファイバ５５と導波路５１ａを近づける方向へ約１０
００μｍ移動させる。この時、制御部１７は、１次元的
な光強度分布が台形状を示していれば台形波形がピエゾ
アクチュエータ９によるＸ軸方向の往復走査の振幅のほ
ぼ中央になる位置へＸ軸ステージ８ｘを移動させ、台形
状でなく、左右非対称の波形の場合は、Ｘ軸ステージ８
ｘを信号のレベルの高い方向へ走査し、台形波形がピエ
ゾアクチュエータ９によるＸ軸方向の往復走査の振幅の
ほぼ中央になる位置までＸ軸ステージ８ｘを移動させ
る。
【０１６０】次に、制御部１７は、１次元的な光強度分
布の積分値又は平均値をモニタしながらＹ軸方向の位置
を再度調整し、積分値又は平均値が最大になる位置まで
Ｙ軸ステージ８ｙを移動させる。
布の積分値又は平均値をモニタしながらＹ軸方向の位置
を再度調整し、積分値又は平均値が最大になる位置まで
Ｙ軸ステージ８ｙを移動させる。
【０１６１】次に、制御部１７は、Ｚ軸ステージ８ｚで
ファイバ５５を導波路５１ａへ徐々に近づけて行く。す
ると、１次元的な光強度分布は、図１６に示すように徐
々に信号のピーク強度が増すとともに、波形の幅（半値
幅）が縮まってくる。ファイバ５５の出射端と導波路５
１ａの入射端との間のギャップ長と波形の幅（半値幅）
とは、図１７に例示するように、一定の関係があるの
で、所定の幅に到達した時点でＺ軸ステージ８ｚの移動
を止める。
ファイバ５５を導波路５１ａへ徐々に近づけて行く。す
ると、１次元的な光強度分布は、図１６に示すように徐
々に信号のピーク強度が増すとともに、波形の幅（半値
幅）が縮まってくる。ファイバ５５の出射端と導波路５
１ａの入射端との間のギャップ長と波形の幅（半値幅）
とは、図１７に例示するように、一定の関係があるの
で、所定の幅に到達した時点でＺ軸ステージ８ｚの移動
を止める。
【０１６２】その後、制御部１７は、ピエゾアクチュエ
ータ９への正弦波による駆動信号の供給を停止させ、Ｘ
軸ステージ８ｘを走査するかピエゾアクチュエータ９の
直流電圧を掃引して増幅部１６から得られる信号が最大
になる位置を求め、その位置の状態にする。
ータ９への正弦波による駆動信号の供給を停止させ、Ｘ
軸ステージ８ｘを走査するかピエゾアクチュエータ９の
直流電圧を掃引して増幅部１６から得られる信号が最大
になる位置を求め、その位置の状態にする。
【０１６３】次に、制御部１７は、Ｚ軸ステージ８ｚを
所定の距離だけ移動してファイバ５５の出射端を導波路
５１ａの入射端に突き当てる。
所定の距離だけ移動してファイバ５５の出射端を導波路
５１ａの入射端に突き当てる。
【０１６４】その後、制御部１７は、接着機５９によ
り、半田付けもしくは接着剤等によりファイバ５５の出
射端と導波路５１ａの入射端とを固定させる。これによ
り、組立が完了する。
り、半田付けもしくは接着剤等によりファイバ５５の出
射端と導波路５１ａの入射端とを固定させる。これによ
り、組立が完了する。
【０１６５】なお、本実施の形態の方法により、導波路
デバイスの導波路端面と半導体レーザチップとの調芯も
可能である。但し、この場合、制御部１７は、導波路端
面と半導体レーザチップのギャップ長を決定した時点
で、ピエゾアクチュエータ９への正弦波による駆動信号
の供給を停止させ、Ｘ軸ステージ８ｘを走査するかピエ
ゾアクチュエータ９の直流電圧を掃引して増幅部１６か
ら得られる信号が最大になる位置を求め、その位置の状
態にし、両者の突き当ては行わない。
デバイスの導波路端面と半導体レーザチップとの調芯も
可能である。但し、この場合、制御部１７は、導波路端
面と半導体レーザチップのギャップ長を決定した時点
で、ピエゾアクチュエータ９への正弦波による駆動信号
の供給を停止させ、Ｘ軸ステージ８ｘを走査するかピエ
ゾアクチュエータ９の直流電圧を掃引して増幅部１６か
ら得られる信号が最大になる位置を求め、その位置の状
態にし、両者の突き当ては行わない。
【０１６６】なお、本実施の形態では、ピエゾアクチュ
エータ９による往復走査の走査方向をＸ軸方向としてい
るが、その走査方向は例えばＹ軸方向であっても構わな
い。
エータ９による往復走査の走査方向をＸ軸方向としてい
るが、その走査方向は例えばＹ軸方向であっても構わな
い。
【０１６７】［第６の実施の形態］
【０１６８】図１８は、本発明の第６の実施の形態によ
る光学部品の調芯装置を有する光学部品の組立装置を模
式的に示す概略構成図である。図１９は、図１８中の要
部を模式的に示す概略斜視図である。図２０は、図１８
に示す装置の傾きに関する調芯の原理を模式的に示す図
である。図１８及び図１９において、図１中の要素と同
一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する
説明は省略する。
る光学部品の調芯装置を有する光学部品の組立装置を模
式的に示す概略構成図である。図１９は、図１８中の要
部を模式的に示す概略斜視図である。図２０は、図１８
に示す装置の傾きに関する調芯の原理を模式的に示す図
である。図１８及び図１９において、図１中の要素と同
一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する
説明は省略する。
【０１６９】図１８に示す装置が図１に示す装置と異な
る所は、以下に説明する点である。
る所は、以下に説明する点である。
【０１７０】図１８に示す装置は、図１中の光源モジュ
ール３に代わる導波路デバイス６１と、図１中の光ファ
イバ４に代わるリボン光ファイバ６２とを調芯した後
に、接着機６３により両者を連結する組立装置として構
成されている。
ール３に代わる導波路デバイス６１と、図１中の光ファ
イバ４に代わるリボン光ファイバ６２とを調芯した後
に、接着機６３により両者を連結する組立装置として構
成されている。
【０１７１】導波路デバイス６１は、図１９に示すよう
に、１本の導波路（説明の便宜上、「分岐前導波路」と
呼ぶ。）が複数の導波路（説明の便宜上、「分岐後導波
路」と呼ぶ。）に分岐した構成の分岐導波路６４を有し
ている。分岐導波路６４の複数の分岐後導波路の端面
は、図１９及び図２０に示すように、直線Ｌ１上に所定
ピッチで配置され、それぞれ光を互いに平行な光軸に沿
って出射させ得る部位となっている。
に、１本の導波路（説明の便宜上、「分岐前導波路」と
呼ぶ。）が複数の導波路（説明の便宜上、「分岐後導波
路」と呼ぶ。）に分岐した構成の分岐導波路６４を有し
ている。分岐導波路６４の複数の分岐後導波路の端面
は、図１９及び図２０に示すように、直線Ｌ１上に所定
ピッチで配置され、それぞれ光を互いに平行な光軸に沿
って出射させ得る部位となっている。
【０１７２】導波路デバイス６１は、ピエゾアクチュエ
ータ９上に搭載されている。導波路デバイス６１の分岐
前導波路の端面には光ファイバ６５の一端が結合され、
光ファイバ６５の他端には、半導体レーザ６６と集光レ
ンズ６７とを有する光源モジュール６８が配置され、光
源モジュール６８の半導体レーザ６６は光源駆動回路１
３から供給される電流により一定の光量で発光させられ
る。半導体レーザ６６からの光は、集光レンズ５７及び
光ファイバ６５を経由して、分岐導波路６４の分岐前導
波路に入射され、分岐導波路６４の複数の分岐後導波路
からそれぞれ出射される。
ータ９上に搭載されている。導波路デバイス６１の分岐
前導波路の端面には光ファイバ６５の一端が結合され、
光ファイバ６５の他端には、半導体レーザ６６と集光レ
ンズ６７とを有する光源モジュール６８が配置され、光
源モジュール６８の半導体レーザ６６は光源駆動回路１
３から供給される電流により一定の光量で発光させられ
る。半導体レーザ６６からの光は、集光レンズ５７及び
光ファイバ６５を経由して、分岐導波路６４の分岐前導
波路に入射され、分岐導波路６４の複数の分岐後導波路
からそれぞれ出射される。
【０１７３】リボン光ファイバ６２は、図１９に示すよ
うに、複数の芯線光ファイバ６９を有している。複数の
芯線光ファイバ６９の一方端面は、図１９及び図２０に
示すように、直線Ｌ２上に前記所定ピッチと同一ピッチ
で配置され、それぞれ光を互いに平行な光軸に沿って入
射させ得る部位となっている。リボン光ファイバ６２の
一方側部分が、保持具１９により、ステージ８上に搭載
されている。複数の芯線光ファイバ６９の一方端面は、
導波路デバイス６１の分岐導波路６４の複数の分岐後導
波路の端面とそれぞれ対向している。
うに、複数の芯線光ファイバ６９を有している。複数の
芯線光ファイバ６９の一方端面は、図１９及び図２０に
示すように、直線Ｌ２上に前記所定ピッチと同一ピッチ
で配置され、それぞれ光を互いに平行な光軸に沿って入
射させ得る部位となっている。リボン光ファイバ６２の
一方側部分が、保持具１９により、ステージ８上に搭載
されている。複数の芯線光ファイバ６９の一方端面は、
導波路デバイス６１の分岐導波路６４の複数の分岐後導
波路の端面とそれぞれ対向している。
【０１７４】リボン光ファイバ６２の両側の２つの芯線
光ファイバ６９の他端には、光検出器１５Ａ，１５Ｂが
それぞれ配置されている。導波路デバイス６１の分岐導
波路６４の両側の２つの分岐後導波路の端面からそれぞ
れ出射された光は、リボン光ファイバ６２の両側の２つ
の芯線光ファイバ６９を経由して、光検出器１５Ａ，１
５Ｂによりそれぞれ検出される。光検出器１５Ａ，１５
Ｂの各出力は、それぞれ増幅部１６Ａ，１６Ｂで増幅さ
れた後に制御部１７に供給される。各増幅部１６Ａ，１
６Ｂは、図１中の増幅部１６と同じ構成を持っており、
対数増幅器２２を有している。
光ファイバ６９の他端には、光検出器１５Ａ，１５Ｂが
それぞれ配置されている。導波路デバイス６１の分岐導
波路６４の両側の２つの分岐後導波路の端面からそれぞ
れ出射された光は、リボン光ファイバ６２の両側の２つ
の芯線光ファイバ６９を経由して、光検出器１５Ａ，１
５Ｂによりそれぞれ検出される。光検出器１５Ａ，１５
Ｂの各出力は、それぞれ増幅部１６Ａ，１６Ｂで増幅さ
れた後に制御部１７に供給される。各増幅部１６Ａ，１
６Ｂは、図１中の増幅部１６と同じ構成を持っており、
対数増幅器２２を有している。
【０１７５】また、本実施の形態では、ステージ８は、
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸以外にＺθ回転軸の調整機構を有してい
る。すなわち、ステージ８は、Ｘ軸ステージ８ｘ、Ｙ軸
ステージ８ｙ、Ｚ軸ステージ８ｚ及びＺθ回転ステージ
８ｚθを複合したものとなっている。ただし、各軸のス
テージ８ｘ〜８ｚ，８ｚθの図示は省略している。
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸以外にＺθ回転軸の調整機構を有してい
る。すなわち、ステージ８は、Ｘ軸ステージ８ｘ、Ｙ軸
ステージ８ｙ、Ｚ軸ステージ８ｚ及びＺθ回転ステージ
８ｚθを複合したものとなっている。ただし、各軸のス
テージ８ｘ〜８ｚ，８ｚθの図示は省略している。
【０１７６】次に、図１８に示す装置の調芯動作につい
て説明する。
て説明する。
【０１７７】調芯動作を開始すると、制御部１７は、ピ
エゾ駆動部１２に指令を与えて、ピエゾ駆動部１２を介
してピエゾアクチュエータ９を駆動し、導波路デバイス
６１を、Ｘ軸方向に例えば周波数３０Ｈｚ程度、振幅１
００μｍ〜３００μｍ程度（±５０〜１５０μｍ）程度
の所定振幅の正弦波形で往復走査させ、また、光源駆動
回路１３を介して光源モジュール６８の半導体レーザ６
６を所定の電流値で発光させる。これにより、リボン光
ファイバ６２の両側の２本の芯線光ファイバ６９にそれ
ぞれ導入された各光の強度は、光検出器１５Ａ，１５Ｂ
でそれぞれ検出され、それらの出力が増幅部１６Ａ，１
６Ｂでそれぞれ増幅され、増幅部１６Ａ，１６Ｂの出力
が制御部１７へ供給される。制御部１７は、増幅部１６
Ａ，１６Ｂに増幅モード選択信号を与えて、増幅部１６
Ａ，１６Ｂに対数増幅を行わせる。本実施の形態では、
増幅部１６には対数増幅を継続して行わせる。一方、位
置検出器１０から増幅回路１１を介して得られる位置検
出信号が、制御部１７へ供給される。制御部１７は、増
幅回路１１からの位置検出信号と増幅部１６Ａ，１６Ｂ
からの出力（増幅された光強度信号）をそれぞれＡ／Ｄ
変換してデータとしてそれぞれ取り込むことにより、Ｘ
軸方向の往復走査の全振幅に渡る１次元的な光強度分布
を、光検出器１５Ａ，１５Ｂに対応するもの毎に、例え
ば往復走査の半周期毎に順次得る。光検出器１５Ａに対
応するものをチャンネルＡ（ＣＨ Ａ）、光検出器１５
Ｂに対応するものをチャンネルＢ（ＣＨ Ｂ）と呼ぶ。
エゾ駆動部１２に指令を与えて、ピエゾ駆動部１２を介
してピエゾアクチュエータ９を駆動し、導波路デバイス
６１を、Ｘ軸方向に例えば周波数３０Ｈｚ程度、振幅１
００μｍ〜３００μｍ程度（±５０〜１５０μｍ）程度
の所定振幅の正弦波形で往復走査させ、また、光源駆動
回路１３を介して光源モジュール６８の半導体レーザ６
６を所定の電流値で発光させる。これにより、リボン光
ファイバ６２の両側の２本の芯線光ファイバ６９にそれ
ぞれ導入された各光の強度は、光検出器１５Ａ，１５Ｂ
でそれぞれ検出され、それらの出力が増幅部１６Ａ，１
６Ｂでそれぞれ増幅され、増幅部１６Ａ，１６Ｂの出力
が制御部１７へ供給される。制御部１７は、増幅部１６
Ａ，１６Ｂに増幅モード選択信号を与えて、増幅部１６
Ａ，１６Ｂに対数増幅を行わせる。本実施の形態では、
増幅部１６には対数増幅を継続して行わせる。一方、位
置検出器１０から増幅回路１１を介して得られる位置検
出信号が、制御部１７へ供給される。制御部１７は、増
幅回路１１からの位置検出信号と増幅部１６Ａ，１６Ｂ
からの出力（増幅された光強度信号）をそれぞれＡ／Ｄ
変換してデータとしてそれぞれ取り込むことにより、Ｘ
軸方向の往復走査の全振幅に渡る１次元的な光強度分布
を、光検出器１５Ａ，１５Ｂに対応するもの毎に、例え
ば往復走査の半周期毎に順次得る。光検出器１５Ａに対
応するものをチャンネルＡ（ＣＨ Ａ）、光検出器１５
Ｂに対応するものをチャンネルＢ（ＣＨ Ｂ）と呼ぶ。
【０１７８】このようなピエゾアクチュエータ９による
Ｘ軸方向の往復走査に従った１次元的な光強度分布の取
得は、後述する時点まで順次継続される。
Ｘ軸方向の往復走査に従った１次元的な光強度分布の取
得は、後述する時点まで順次継続される。
【０１７９】このような状態で、まず、制御部１７は、
Ｚ軸ステージ８ｚを調整して、機械的に安全な範囲でリ
ボンファイバ６２を導波路デバイス６１に接近させる。
Ｚ軸ステージ８ｚを調整して、機械的に安全な範囲でリ
ボンファイバ６２を導波路デバイス６１に接近させる。
【０１８０】このとき、導波路デバイス６１とリボンフ
ァイバ６２の左右端がＸ軸で±５０μｍ程度に収まって
いる場合、光検出器１５Ａ，１５Ｂにそれぞれ対応して
得られた各チャンネルＣＨ Ａ，ＣＨ Ｂの１次元的な光
強度分布は、図２０に示すようになる。
ァイバ６２の左右端がＸ軸で±５０μｍ程度に収まって
いる場合、光検出器１５Ａ，１５Ｂにそれぞれ対応して
得られた各チャンネルＣＨ Ａ，ＣＨ Ｂの１次元的な光
強度分布は、図２０に示すようになる。
【０１８１】この時、導波路デバイス６１の前記直線Ｌ
１とリボンファイバ６２の前記直線Ｌ２とが傾いていれ
ば、１次元的な光強度分布におけるのピーク位置（ピー
クのＸ軸方向位置）は、互いにずれてばらつくことにな
る。制御部１７は、２つの１次元的な光強度分布のピー
ク位置を演算し、両者のばらつきがほぼなくなるよう
に、Ｚθ回転ステージ８ｚθにより角度を調整する。
１とリボンファイバ６２の前記直線Ｌ２とが傾いていれ
ば、１次元的な光強度分布におけるのピーク位置（ピー
クのＸ軸方向位置）は、互いにずれてばらつくことにな
る。制御部１７は、２つの１次元的な光強度分布のピー
ク位置を演算し、両者のばらつきがほぼなくなるよう
に、Ｚθ回転ステージ８ｚθにより角度を調整する。
【０１８２】なお、本発明によれば、ピエゾアクチュエ
ータ９によるＸ軸方向の往復走査の振幅が小さい場合や
部品の機械的設定誤差が大きい等の原因で１次元的な光
強度分布のピーク位置がピエゾアクチュエータ９による
Ｘ軸方向の往復走査の振幅の範囲内に収まらない場合で
も、得られる１次元的な光強度分布の波形の裾部分の傾
斜から、それぞれのピーク位置が往復走査の振幅のどち
らにずれているかを判別できるので、制御部１７は、そ
の判別結果に基づいてピークが現れる方向へＺθ軸のス
テージ８ｚθおよびＸ軸ステージ８ｘを調整すれば、容
易に角度調整ができる。
ータ９によるＸ軸方向の往復走査の振幅が小さい場合や
部品の機械的設定誤差が大きい等の原因で１次元的な光
強度分布のピーク位置がピエゾアクチュエータ９による
Ｘ軸方向の往復走査の振幅の範囲内に収まらない場合で
も、得られる１次元的な光強度分布の波形の裾部分の傾
斜から、それぞれのピーク位置が往復走査の振幅のどち
らにずれているかを判別できるので、制御部１７は、そ
の判別結果に基づいてピークが現れる方向へＺθ軸のス
テージ８ｚθおよびＸ軸ステージ８ｘを調整すれば、容
易に角度調整ができる。
【０１８３】次に、制御部１７は、Ｙ軸ステージ８ｙを
走査し、各チャンネルの１次元的な光強度分布のピーク
強度が最大になるＹ軸位置を求め、この位置に停止させ
る。この時、左右のチャンネルで最大信号の得られるＹ
軸上の位置がずれる場合は、その中間位置とするかもし
くは２つのピーク強度が同一になるように調整する。
走査し、各チャンネルの１次元的な光強度分布のピーク
強度が最大になるＹ軸位置を求め、この位置に停止させ
る。この時、左右のチャンネルで最大信号の得られるＹ
軸上の位置がずれる場合は、その中間位置とするかもし
くは２つのピーク強度が同一になるように調整する。
【０１８４】制御部１７は、Ｙ軸の調整が終了した後、
制御部１７は、Ｚ軸ステージ８ｚを走査して導波路にリ
ボンファイバを近づけ、所定の距離でステージの移動を
止める。この時、図１６及び図１７を参照して既に説明
した事項と同様に、導波路デバイス６１とリボンファイ
バ６２先端の距離を１次元的な光強度分布から得られる
半値幅等から知ることができる。
制御部１７は、Ｚ軸ステージ８ｚを走査して導波路にリ
ボンファイバを近づけ、所定の距離でステージの移動を
止める。この時、図１６及び図１７を参照して既に説明
した事項と同様に、導波路デバイス６１とリボンファイ
バ６２先端の距離を１次元的な光強度分布から得られる
半値幅等から知ることができる。
【０１８５】次に、制御部１７は、ピエゾアクチュエー
タ９への正弦波による駆動信号の供給を停止させ、Ｘ軸
ステージ８ｘを走査するかピエゾアクチュエータ９の直
流電圧を掃引して増幅部１６Ａ，１６Ｂの一方から得ら
れる信号が最大になる位置を求め、その位置の状態にす
る。その後、Ｚ軸ステージ８ｚを所定の距離だけ移動し
てリボン光ファイバ６２を導波路デバイス６１に突き当
てるか最少距離に設定する。
タ９への正弦波による駆動信号の供給を停止させ、Ｘ軸
ステージ８ｘを走査するかピエゾアクチュエータ９の直
流電圧を掃引して増幅部１６Ａ，１６Ｂの一方から得ら
れる信号が最大になる位置を求め、その位置の状態にす
る。その後、Ｚ軸ステージ８ｚを所定の距離だけ移動し
てリボン光ファイバ６２を導波路デバイス６１に突き当
てるか最少距離に設定する。
【０１８６】その後、制御部１７は、接着機６３によ
り、接着剤等によりリボン光ファイバ６２の端部と導波
路デバイス６１の端部とを固定させる。これにより、組
立が完了する。
り、接着剤等によりリボン光ファイバ６２の端部と導波
路デバイス６１の端部とを固定させる。これにより、組
立が完了する。
【０１８７】なお、以上説明した例では、リボン光ファ
イバ６２の複数の芯線光ファイバ６９のうちの両側の２
本の芯線光ファイバ６９について光強度を検出している
が、２本以上の任意の数の芯線光ファイバ６９について
光強度を検出してもよく、リボン光ファイバ６２が例え
ば１６〜３２本のような多芯であっても、全ての芯線光
ファイバ６９についてそれぞれ光強度を検出してもよ
い。
イバ６２の複数の芯線光ファイバ６９のうちの両側の２
本の芯線光ファイバ６９について光強度を検出している
が、２本以上の任意の数の芯線光ファイバ６９について
光強度を検出してもよく、リボン光ファイバ６２が例え
ば１６〜３２本のような多芯であっても、全ての芯線光
ファイバ６９についてそれぞれ光強度を検出してもよ
い。
【０１８８】［第７の実施の形態］
【０１８９】図２１は、本発明の第７の実施の形態によ
る光学部品の調芯装置を有する、高周波特性計測装置を
模式的に示す概略構成図である。図２１において、図１
中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、
その重複する説明は省略する。
る光学部品の調芯装置を有する、高周波特性計測装置を
模式的に示す概略構成図である。図２１において、図１
中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、
その重複する説明は省略する。
【０１９０】図２１に示す装置が図１に示す装置と異な
る所は、以下に説明する点である。
る所は、以下に説明する点である。
【０１９１】図２１に示す装置は、光検出器としての高
速フォトダイオードの高周波特性を計測する高周波特性
計測装置として、構成されている。
速フォトダイオードの高周波特性を計測する高周波特性
計測装置として、構成されている。
【０１９２】図２１に示す装置では、図１中の光ファイ
バ４に代えて、計測対象としてのフォトダイオード７１
が保持具７２を介してステージ８上に搭載されている。
フォトダイオード７１は、光源モジュール３に対向して
いる。また、図２１に示す装置では、レーザ溶接機５及
び光検出器１５に代えて、バイアスＴ７３、信号発生器
７４、分岐回路７５及びスペクトラムアナライザ７６が
設けられている。
バ４に代えて、計測対象としてのフォトダイオード７１
が保持具７２を介してステージ８上に搭載されている。
フォトダイオード７１は、光源モジュール３に対向して
いる。また、図２１に示す装置では、レーザ溶接機５及
び光検出器１５に代えて、バイアスＴ７３、信号発生器
７４、分岐回路７５及びスペクトラムアナライザ７６が
設けられている。
【０１９３】フォトダイオード７１は、光源モジュール
３から入射したレーザ光強度を検出する。フォトダイオ
ード７１の出力は、分岐回路７５により２つに分岐さ
れ、分岐された一方の出力が増幅部１６で増幅されて制
御部１７に送られる。分岐回路７５により分岐された他
方の出力は、スペクトラムアナライザ７６に送られ、ス
ペクトラムアナライザ等によりその周波数特性などが計
測される。光源モジュール３の半導体レーザ１は、バイ
アスＴ７３を通して信号発生器７４により変調される。
３から入射したレーザ光強度を検出する。フォトダイオ
ード７１の出力は、分岐回路７５により２つに分岐さ
れ、分岐された一方の出力が増幅部１６で増幅されて制
御部１７に送られる。分岐回路７５により分岐された他
方の出力は、スペクトラムアナライザ７６に送られ、ス
ペクトラムアナライザ等によりその周波数特性などが計
測される。光源モジュール３の半導体レーザ１は、バイ
アスＴ７３を通して信号発生器７４により変調される。
【０１９４】図２１に示す装置では、前述した図１に示
す装置の調芯動作と同様の調芯動作によって、光源モジ
ュール３の集光点に対してフォトダイオード７１が位置
合わせされる。
す装置の調芯動作と同様の調芯動作によって、光源モジ
ュール３の集光点に対してフォトダイオード７１が位置
合わせされる。
【０１９５】なお、通常は、フォトダイオード７１の受
光面積は数１０μｍφと光源モジュール３の集光スポッ
トよりも大きく、また、受光面積内の感度ムラもあるた
め、１値次元的な光強度分布のピーク点が明確に決めら
れない場合があり得る。そのような場合は、信号の最大
値に対して半値全幅の中心や重心位置に合わせても良
く、フォトダイオード７１の受光面に設けられたガード
リング位置（図２２を参照）を参照して中心位置を求め
る方法でも良い。
光面積は数１０μｍφと光源モジュール３の集光スポッ
トよりも大きく、また、受光面積内の感度ムラもあるた
め、１値次元的な光強度分布のピーク点が明確に決めら
れない場合があり得る。そのような場合は、信号の最大
値に対して半値全幅の中心や重心位置に合わせても良
く、フォトダイオード７１の受光面に設けられたガード
リング位置（図２２を参照）を参照して中心位置を求め
る方法でも良い。
【０１９６】調芯が終了したら、制御部１７は、信号発
生器７４を制御して、発振周波数を掃引し、スペクトラ
ムアナライザ７６等により、フォトダイオード７１の周
波数特性を計測する。
生器７４を制御して、発振周波数を掃引し、スペクトラ
ムアナライザ７６等により、フォトダイオード７１の周
波数特性を計測する。
【０１９７】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。
【０１９８】例えば、図１に示す装置を変形して図９に
示す装置を得たのと同様の変形を、図１０に示す装置、
図１１に示す装置、図１８に示す装置及び図２１に示す
装置にそれぞれ適用して、それらの装置に対応しオペレ
ータの判断等に委ねる装置を構成することもできる。な
お、図１８に示す装置にそのような変形を適用する場合
には、増幅器１６Ａ，１６Ｂの各々に対して１つずつオ
シロスコープを設けてよいが、２現象オシロスコープを
用いることが好ましい。
示す装置を得たのと同様の変形を、図１０に示す装置、
図１１に示す装置、図１８に示す装置及び図２１に示す
装置にそれぞれ適用して、それらの装置に対応しオペレ
ータの判断等に委ねる装置を構成することもできる。な
お、図１８に示す装置にそのような変形を適用する場合
には、増幅器１６Ａ，１６Ｂの各々に対して１つずつオ
シロスコープを設けてよいが、２現象オシロスコープを
用いることが好ましい。
【０１９９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
迅速に光学部品の位置合わせを行うことができる光学部
品の調芯方法及びその装置を提供することができる。
迅速に光学部品の位置合わせを行うことができる光学部
品の調芯方法及びその装置を提供することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態による光学部品の調
芯装置を有する光学部品の組立装置を模式的に示す概略
構成図である。
芯装置を有する光学部品の組立装置を模式的に示す概略
構成図である。
【図２】増幅部の構成の一例を示す概略ブロック図であ
る。
る。
【図３】増幅部の構成の他の例を示す概略ブロック図で
ある。
ある。
【図４】光強度分布を模式的に示す図である。
【図５】図４の紙面内における各ライン上での光強度を
示す図である。
示す図である。
【図６】光強度分布を模式的に示す他の図である。
【図７】図６の紙面内における各ライン上での光強度を
示す図である。
示す図である。
【図８】各調整段階における光ファイバの移動の様子
を、光強度分布と共に示す図である。
を、光強度分布と共に示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による光学部品の調
芯装置を有する光学部品の組立装置を模式的に示す概略
構成図である。
芯装置を有する光学部品の組立装置を模式的に示す概略
構成図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態による光学部品の
調芯装置を有する光学部品の組立装置を模式的に示す概
略構成図である。
調芯装置を有する光学部品の組立装置を模式的に示す概
略構成図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態による光学部品の
調芯装置を有する光学部品の組立装置を模式的に示す概
略構成図である。
調芯装置を有する光学部品の組立装置を模式的に示す概
略構成図である。
【図１２】光強度分布を模式的に示す更に他の図であ
る。
る。
【図１３】図１２の紙面内における各ライン上での光強
度を示す図である。
度を示す図である。
【図１４】光強度分布を模式的に示す更に他の図であ
る。
る。
【図１５】図１４の紙面内における各ライン上での光強
度を示す図である。
度を示す図である。
【図１６】１次元的な光強度分布の変化の様子を示す図
である。
である。
【図１７】ギャップと半値幅との関係を示す図である。
【図１８】本発明の第６の実施の形態による光学部品の
調芯装置を有する光学部品の組立装置を模式的に示す概
略構成図である。
調芯装置を有する光学部品の組立装置を模式的に示す概
略構成図である。
【図１９】図１８中の要部を模式的に示す概略斜視図で
ある。
ある。
【図２０】図１８に示す装置の傾きに関する調芯の原理
を模式的に示す図である。
を模式的に示す図である。
【図２１】本発明の第７の実施の形態による光学部品の
調芯装置を有する、高周波特性計測装置を模式的に示す
概略構成図である。
調芯装置を有する、高周波特性計測装置を模式的に示す
概略構成図である。
【図２２】ガードリングの影響を示す図である。
１ 半導体レーザ
２ 集光レンズ
３ 光源モジュール
４ 光ファイバ
５ レーザ溶接機
７，８ ステージ
９ ピエゾアクチュエータ
１０ 位置検出器
１１ 増幅回路
１６ 増幅部
１７ 制御部
Claims (26)
- 【請求項１】 第１の光学部品から出射されて第２の光
学部品に導入された光を光検出器で検出し、前記光検出
器の出力を増幅手段で増幅し、前記増幅手段の出力に基
づいて、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との
相対的な位置を調整する光学部品の調芯方法において、 前記第１の光学部品と前記第２の光学部品とを相対的
に、１つの軸に関して１次元的に繰り返して往復走査さ
せつつ、前記往復走査に従って得られる前記増幅手段の
出力に基づいて、前記１つの軸に関する１次元的な光強
度分布を得る光強度分布取得段階と、 前記光強度分布取得段階で得られた１次元的な光強度分
布に基づいて、前記第１の光学部品と前記第２の光学部
品との相対的な位置を調整する位置調整段階と、を備え
たことを特徴とする光学部品の調芯方法。 - 【請求項２】 前記増幅手段に対数増幅を行わせること
を特徴とする請求項１記載の光学部品の調芯方法。 - 【請求項３】 前記相対的な位置が調芯位置に近づく前
には、前記増幅手段に対数増幅を行わせ、前記相対的な
位置が調芯位置に近づいた後には、前記増幅手段に直線
増幅を行わせることを特徴とする請求項１記載の光学部
品の調芯方法。 - 【請求項４】 前記位置調整段階は、前記１次元的な光
強度分布から光強度の所定範囲の積分値又は平均値を得
る段階と、前記往復走査の中心位置を、前記第１の光学
部品から出射される光の光軸方向に対する略垂直な所定
方向に移動させて、前記積分値又は前記平均値が最大と
なる位置又はその付近の位置で前記所定方向への移動を
停止させる段階と、を含むことを特徴とする請求項１乃
至３のいずれかに記載の光学部品の調芯方法。 - 【請求項５】 前記位置調整段階は、前記１次元的な光
強度分布から光強度のピーク値又は所定比率値幅を得る
段階と、前記往復走査の中心位置を、所定方向に移動さ
せて、前記ピーク値が最大となる位置又はその付近の位
置あるいは前記所定比率値幅が最小となる位置又はその
付近の位置で前記所定方向への移動を停止させる段階
と、を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
に記載の光学部品の調芯方法。 - 【請求項６】 前記第１の光学部品から出射される光は
集光点に集光される光であり、 前記位置調整段階段は、前記１次元的な光強度分布から
光強度の積分値又は平均値又はピーク値を得る段階と、
前記第１の光学部品から出射される光の光軸方向と略一
致する第１の方向に対する略垂直な第２の方向に前記往
復走査の中心位置が調芯位置に対してオフセットした状
態で、前記中心位置を前記第１の方向に移動させて前記
積分値又は前記平均値又は前記ピーク値が最小となる位
置又はその付近の位置で前記第１の方向への移動を停止
させる段階と、を含むことを特徴とする請求項１乃至５
のいずれかに記載の光学部品の調芯装置。 - 【請求項７】 前記位置調整段階は、前記１次元的な光
強度分布から光強度のピーク値又は所定比率値幅を得る
段階と、前記往復走査の中心位置を、前記第１の光学部
品から出射される光の光軸方向に対する略垂直な所定方
向に移動させて、前記ピーク値又は前記所定比率値幅が
所定値となる位置又はその付近の位置で前記所定方向へ
の移動を停止させる段階と、を含むことを特徴とする請
求項１乃至５のいずれかに記載の光学部品の調芯装置。 - 【請求項８】 略直線上に配置されそれぞれ光を互いに
平行な光軸に沿って出射させ得る複数の部位を有する第
１の光学部品、及び、略直線上に配置されそれぞれ光を
入射させ得る複数の部位を有する第２の光学部品につい
て、第１の光学部品の前記複数の部位のうちの２つ以上
の部位からそれぞれ出射されて第２の光学部品の前記複
数の部位のうちの対応する２つ以上の部位にそれぞれ導
入された光をそれぞれ２つ以上の光検出器で検出し、前
記２つ以上の光検出器の出力をそれぞれ２つ以上の増幅
手段で増幅し、前記２つ以上の増幅手段の出力に基づい
て、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対
的な位置を調整する光学部品の調芯方法において、 前記第１の光学部品と前記第２の光学部品とを相対的
に、１つの軸に関して１次元的に繰り返して往復走査さ
せつつ、前記往復走査に従って得られる前記２つ以上の
増幅手段の出力に基づいて、当該各出力毎に、前記１つ
の軸に関する１次元的な光強度分布を得る光強度分布取
得段階と、 前記光強度分布取得段階で得られた各１次元的な光強度
分布に基づいて、前記各１次元的な光強度分布のピーク
位置のばらつきが小さくなるように、前記第１の光学部
品と前記第２の光学部品との相対的な位置を調整する位
置調整段階と、を備えたことを特徴とする光学部品の調
芯方法。 - 【請求項９】 第１の光学部品から出射されて第２の光
学部品に導入された光を光検出器で検出し、前記光検出
器の出力を増幅手段で増幅し、前記増幅手段の出力に基
づいて、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との
相対的な位置を調整する光学部品の調芯方法において、 前記増幅手段に対数増幅を行わせることを特徴とする光
学部品の調芯方法。 - 【請求項１０】 第１の光学部品から出射されて第２の
光学部品に導入された光を光検出器で検出し、前記光検
出器の出力を増幅手段で増幅し、前記増幅手段の出力に
基づいて、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品と
の相対的な位置を調整する光学部品の調芯方法におい
て、 前記相対的な位置が調芯位置に近づく前には、前記増幅
手段に対数増幅を行わせ、前記相対的な位置が調芯位置
に近づいた後には、前記増幅手段に直線増幅を行わせる
ことを特徴とする光学部品の調芯方法。 - 【請求項１１】 第１の光学部品と第２の光学部品との
相対的な位置を調整する光学部品の調芯装置において、 前記第１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品
に導入された光を検出する光検出器の出力を増幅する増
幅手段と、 前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対的な
位置を変更させる移動手段と、 前記増幅手段の出力に基づいて、前記相対的な位置を調
整するように、前記移動手段を制御する制御手段と、 前記第１の光学部品と前記第２の光学部品とを相対的
に、１つの軸に関して１次元的に繰り返して往復走査さ
せる往復走査手段と、 を備え、 前記制御手段は、前記往復走査に従って得られる前記増
幅手段の出力に基づいて、前記１つの軸に関する１次元
的な光強度分布を得る手段と、前記１次元的な光強度分
布に基づいて、前記第１の光学部品と前記第２の光学部
品との相対的な位置を調整するように、前記移動手段を
制御する手段と、を含むことを特徴とする光学部品の調
芯装置。 - 【請求項１２】 前記増幅手段が対数増幅を行うことを
特徴とする請求項１１記載の光学部品の調芯装置。 - 【請求項１３】 前記増幅手段は、選択信号に応答して
対数増幅及び直線増幅のうちの一方を選択的に行い、 前記制御手段は、前記相対的な位置が調芯位置に近づく
前には前記増幅手段に対数増幅を行わせるように、か
つ、前記相対的な位置が調芯位置に近づいた後には前記
増幅手段に直線増幅を行わせるように、前記増幅手段に
前記選択信号を与えることを特徴とする請求項１１記載
の光学部品の調芯装置。 - 【請求項１４】 前記制御手段は、前記１次元的な光強
度分布から光強度の所定範囲の積分値又は平均値を得る
手段と、前記往復走査の中心位置が、前記第１の光学部
品から出射される光の光軸方向に対する略垂直な所定方
向に移動して、前記積分値又は前記平均値が最大となる
位置又はその付近の位置で前記所定方向への移動を停止
するように、前記移動手段を制御する手段と、を含むこ
とを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載の
光学部品の調芯装置。 - 【請求項１５】 前記制御手段は、前記１次元的な光強
度分布から光強度のピーク値又は所定比率値幅を得る手
段と、前記往復走査の中心位置が、所定方向に移動し
て、前記ピーク値が最大となる位置又はその付近の位置
あるいは前記所定比率値幅が最小となる位置又はその付
近の位置で前記所定方向への移動を停止するように、前
記移動手段を制御する手段と、を含むことを特徴とする
請求項１１乃至１４のいずれかに記載の光学部品の調芯
装置。 - 【請求項１６】 前記第１の光学部品から出射される光
は集光点に集光される光であり、 前記制御手段は、前記１次元的な光強度分布から光強度
の積分値又は平均値又はピーク値を得る手段と、前記第
１の光学部品から出射される光の光軸方向と略一致する
第１の方向に対する略垂直な第２の方向に前記往復走査
の中心位置が調芯位置に対してオフセットした状態で、
前記中心位置が前記第１の方向に移動して前記積分値又
は前記平均値又は前記ピーク値が最小となる位置又はそ
の付近の位置で前記第１の方向への移動を停止するよう
に、前記移動手段を制御する手段と、を含むことを特徴
とする請求項１１乃至１５のいずれかに記載の光学部品
の調芯装置。 - 【請求項１７】 前記制御手段は、前記１次元的な光強
度分布から光強度のピーク値又は所定比率値幅を得る手
段と、前記往復走査の中心位置が、前記第１の光学部品
から出射される光の光軸方向に対する略垂直な所定方向
に移動して、前記ピーク値又は前記所定比率値幅が所定
値となる位置又はその付近の位置で前記所定方向への移
動を停止するように、前記移動手段を制御する手段と、
を含むことを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか
に記載の光学部品の調芯装置。 - 【請求項１８】 略直線上に配置されそれぞれ光を互い
に平行な光軸に沿って出射させ得る複数の部位を有する
第１の光学部品と、略直線上に配置されそれぞれ光を入
射させ得る複数の部位を有する第２の光学部品との、相
対的な位置を調整する光学部品の調芯装置において、 前記第１の光学部品の前記複数の部位のうちの２つ以上
の部位からそれぞれ出射されて前記第２の光学部品の前
記複数の部位のうちの対応する２つ以上の部位にそれぞ
れ導入された光をそれぞれ検出する２つ以上の光検出器
の出力をそれぞれ増幅する２つ以上の増幅手段と、 前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対的な
位置を変更させる移動手段と、 前記２つ以上の増幅手段の各出力に基づいて、前記相対
的な位置を調整するように、前記移動手段を制御する制
御手段と、 前記第１の光学部品と前記第２の光学部品とを相対的
に、１つの軸に関して１次元的に繰り返して往復走査さ
せる往復走査手段と、 を備え、 前記制御手段は、前記往復走査に従って得られる前記２
つ以上の増幅手段の出力に基づいて、当該各出力毎に、
前記１つの軸に関する１次元的な光強度分布を得る手段
と、前記各１次元的な光強度分布に基づいて、前記各１
次元的な光強度分布のピーク位置のばらつきが小さくな
るよう前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相
対的な位置を調整するように、前記移動手段を制御する
手段と、を含むことを特徴とする光学部品の調芯装置。 - 【請求項１９】 第１の光学部品と第２の光学部品との
相対的な位置を調整する光学部品の調芯装置において、 前記第１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品
に導入された光を検出する光検出器の出力を増幅する増
幅手段と、 前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対的な
位置を変更させる移動手段と、 前記増幅手段の出力に基づいて、前記相対的な位置を調
整するように、前記移動手段を制御する制御手段と、 を備え、 前記増幅手段が対数増幅を行うことを特徴とする光学部
品の調芯装置。 - 【請求項２０】 第１の光学部品と第２の光学部品との
相対的な位置を調整する光学部品の調芯装置において、 前記第１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品
に導入された光を検出する光検出器の出力を増幅する増
幅手段と、 前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対的な
位置を変更させる移動手段と、 前記増幅手段の出力に基づいて、前記相対的な位置を調
整するように、前記移動手段を制御する制御手段と、 を備え、 前記増幅手段は、選択信号に応答して対数増幅及び直線
増幅のうちの一方を選択的に行い、 前記制御手段は、前記相対的な位置が調芯位置に近づく
前には前記増幅手段に対数増幅を行わせるように、か
つ、前記相対的な位置が調芯位置に近づいた後には前記
増幅手段に直線増幅を行わせるように、前記増幅手段に
前記選択信号を与えることを特徴とする光学部品の調芯
装置。 - 【請求項２１】 第１の光学部品と第２の光学部品との
相対的な位置を調整する光学部品の調芯装置において、 前記第１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品
に導入された光を検出する光検出器の出力を増幅する増
幅手段と、 前記オペレータの操作に応じて、前記第１の光学部品と
前記第２の光学部品との相対的な位置を変更させる移動
手段と、 前記第１の光学部品と前記第２の光学部品とを相対的
に、１つの軸に関して１次元的に繰り返して往復走査さ
せる往復走査手段と、 前記往復走査に従って得られる前記増幅手段の出力に基
づいて、前記１つの軸に関する１次元的な光強度分布を
得る手段と、 前記１次元的な光強度分布をオペレータに提示する提示
手段と、 を備えたことを特徴とする光学部品の調芯装置。 - 【請求項２２】 前記増幅手段が対数増幅を行うことを
特徴とする請求項２１記載の光学部品の調芯装置。 - 【請求項２３】 前記増幅手段は、前記オペレータの操
作に応じて、対数増幅及び直線増幅のうちの一方を選択
的に行うことを特徴とする請求項２１記載の光学部品の
調芯装置。 - 【請求項２４】 略直線上に配置されそれぞれ光を互い
に平行な光軸に沿って出射させ得る複数の部位を有する
第１の光学部品と、略直線上に配置されそれぞれ光を入
射させ得る複数の部位を有する第２の光学部品との、相
対的な位置を調整する光学部品の調芯装置において、 前記第１の光学部品の前記複数の部位のうちの２つ以上
の部位からそれぞれ出射されて前記第２の光学部品の前
記複数の部位のうちの対応する２つ以上の部位にそれぞ
れ導入された光をそれぞれ検出する２つ以上の光検出器
の出力をそれぞれ増幅する２つ以上の増幅手段と、 前記オペレータの操作に応じて、前記第１の光学部品と
前記第２の光学部品との相対的な位置を変更させる移動
手段と、 前記第１の光学部品と前記第２の光学部品とを相対的
に、１つの軸に関して１次元的に繰り返して往復走査さ
せる往復走査手段と、 前記往復走査に従って得られる前記２つ以上の増幅手段
の出力に基づいて、当該各出力毎に、前記１つの軸に関
する１次元的な光強度分布を得る手段と、 前記各１次元的な光強度分布をオペレータに提示する提
示手段と、 を備えたことを特徴とする光学部品の調芯装置。 - 【請求項２５】 第１の光学部品と第２の光学部品との
相対的な位置を調整する光学部品の調芯装置において、 前記第１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品
に導入された光を検出する光検出器の出力を増幅する増
幅手段と、 前記増幅手段の出力に基づく情報をオペレータに提示す
る提示手段と、 前記オペレータの操作に応じて、前記第１の光学部品と
前記第２の光学部品との相対的な位置を変更させる移動
手段と、 を備え、 前記増幅手段が対数増幅を行うことを特徴とする光学部
品の調芯装置。 - 【請求項２６】 第１の光学部品と第２の光学部品との
相対的な位置を調整する光学部品の調芯装置において、 前記第１の光学部品から出射されて前記第２の光学部品
に導入された光を検出する光検出器の出力を増幅する増
幅手段と、 前記オペレータの操作に応じて、前記第１の光学部品と
前記第２の光学部品との相対的な位置を変更させる移動
手段と、 前記増幅手段の出力に基づく情報をオペレータに提示す
る提示手段と、 を備え、 前記増幅手段は、前記オペレータの操作に応じて、対数
増幅及び直線増幅のうちの一方を選択的に行うことを特
徴とする光学部品の調芯装置。
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- 2003-05-14 CN CNB03131371XA patent/CN100367060C/zh not_active Expired - Fee Related
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