JP2017228718A - 半導体レーザ素子のハンダ付けシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】半導体レーザ素子をハンダ付けした時点で筐体に対する素子の半田付けの良否を判定できるハンダ付けシステムを提供する。【解決手段】半導体レーザモジュール１０に半導体レーザ素子１２のハンダ付けを行うハンダ付け装置２０と、モジュール１０を搬送するロボット３０と、カメラ４０と、カメラの撮像出力に基づいてロボット３０及びカメラ４０を制御する制御装置５０と、を備え、制御装置５０の制御下で、ロボット３０はモジュール１０の搬送とカメラの位置及び姿勢を変更し、カメラ４０はモジュール１０を撮像する。制御装置５０は、カメラ４０の撮像出力に基づいて半導体レーザ素子１２の位置を算定し、カメラ４０と被写体との相対位置を変化させたときの当該撮像出力に係る光量の変化に基づいてモジュール１０の筐体１１と半導体レーザ素子１２との平行度を算定し、当該算定された位置及び平行度に基づいて半導体レーザ素子１２のハンダ付けの良否を判定する。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、半導体レーザモジュールの製作に好適な半導体レーザ素子のハンダ付けシステムに関する。
金属や樹脂材料などの切断や、溶接などに使用されるレーザ加工機に適用されるレーザ発振器は、光源もしくは励起用の光源として、半導体レーザモジュールを搭載している。半導体レーザモジュールは、半導体レーザ素子が放射するレーザ光を光ファイバに結合（光結合）させ、光ファイバを通じて、レーザ発振器にレーザを供給する。半導体レーザモジュールは、筐体及び１個または複数個の半導体レーザ素子を有して構成される。このような半導体レーザモジュールにおいて、筐体への直接的又は間接的（他の部材を介して）な半導体レーザ素子の固定には、ハンダ付けが用いられる。なお、特に区別する必要が無い限り、筐体への半導体レーザ素子の固定には、直接的の場合及び間接的の場合の両方を含めることにする。
半導体レーザモジュールの半導体レーザ素子から放射されるレーザ光は、光ファイバに結合させる必要があり、半導体レーザ素子の位置精度は、光ファイバへの結合効率に影響する。半導体レーザ素子のハンダ付けには、高い位置精度と、半導体レーザ素子と筐体との平行度（以下、適宜、単に「平行度」という）と、が求められる。
半導体レーザ素子をハンダ付けで固定する場合には、半導体レーザモジュールと半導体レーザ素子との間にハンダ層が必ず存在する。ハンダ付けを行うときに、ハンダは一度溶けた状態になり、冷やすことでハンダが固まり、半導体レーザ素子が筐体に固定される。半導体レーザ素子は、ロボットハンドで固定された状態でハンダ付けが行われるが、ハンダ層が一旦溶けてから、冷えて固まる過程で、位置精度と平行度が悪化する可能性がある。
半導体レーザモジュールの光学系の調整で、半導体レーザ素子の光を光ファイバに結合させるが、半導体レーザ素子の位置精度が悪化した場合には、光学系の調整では調整しきれずに、光ファイバへの結合効率が悪化する。
一般に、光ファイバへの結合効率は、半導体レーザモジュールを完成させて、光ファイバから放射されるレーザ光の出力を測定するまでは、判定することができない。また、判定の結果、結合効率が悪い半導体レーザモジュールは廃棄することになる。実際には、半導体レーザ素子の位置や光学系の再調整で、結合効率を改善することができるが、一旦完成させた半導体レーザモジュールを分解して再調整することは、工数や再利用できない部品の費用を考慮すると現実的ではない。
一般的なハンダ付けの良否を画像認識で判定し、不具合のある時に自動的に修正する方法は、従来より提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このような場合、幾何学的な特徴点を用いて位置精度をカメラの画像から判定する方法についても、従来より提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、ダイボンダに複数のカメラを備え、ステレオビジョンで画像認識の高精度化を図ろうとする技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
更に、ハンダ付け装置を、ロボットとカメラとを備えた構成のものとし、ハンダ付けの良否判定の効率を向上させようとする提案もある（例えば、特許文献４参照）。
特開平５−６３３５３号公報 特開２０１４−１０２２０６号公報 特開２００６−３２４５９９号公報 特開２０１３−７４２３１号公報
特許文献１に記載された画像認識を半導体レーザモジュール筐体に半導体レーザ素子をハンダ付けするに際しての良否判定に適用する場合を想定する。この場合には、半導体レーザモジュール筐体と半導体レーザ素子との平行度の検出手法が一切開示されていないことから、特許文献１の技術に基づいて半導体レーザ素子のハンダ付けの良否を上記平行度の点について判定することはできない。
特許文献２に記載された技術は、幾何学的な特徴点を捉えて、基板の位置補正を短時間で行うものである。しかし、特許文献２には、半導体レーザ素子を半導体レーザモジュール筐体にハンダ付けする場合の良否判定については何等開示されていない。
特許文献３に記載された技術では、ステレオビジョンで画像認識の高精度化を図ったものではあるが、この技術も、半導体レーザモジュール筐体と半導体レーザ素子との平行度の検出については別段の視点がない。
特許文献４に記載された技術では、ハンダ付け装置と検査装置とを一体化して小型化を図れるが、この技術も、半導体レーザモジュール筐体と半導体レーザ素子との平行度の検出については別段の視点がない。
以上、特許文献１から４の技術では、半導体レーザモジュール筐体と半導体レーザ素子との平行度の検出が行えないことから、半導体レーザモジュールの半導体レーザ素子のハンダ付けの良否の判定を、上述の平行度の検出の点を含んで行うことはできない。従って、半導体レーザモジュールを完成させて半導体レーザ素子の光をファイバに結合させるまでは、ハンダ付けの良否が判定できない。このように、完成させた後に、半導体レーザ素子のハンダ付けを行うことは、部品を取り外す工数や、再利用できない部品があるため非効率的である。
本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、半導体レーザ素子をハンダ付けした時点で半導体レーザモジュール筐体に対する半導体レーザ素子の半田付けの良否を判定することができる半導体レーザ素子のハンダ付けシステムを提供することを目的とする。
本発明の半導体レーザ素子のハンダ付けシステム（例えば、後述する半導体レーザ素子のハンダ付けシステム１）は、筐体及び少なくとも１個の半導体レーザ素子（例えば、後述する半導体レーザ素子１２）を配置する半導体レーザモジュール（例えば、後述する半導体レーザモジュール１０）において前記半導体レーザ素子のハンダ付けを行うハンダ付け装置（例えば、後述するハンダ付け装置２０）と、前記半導体レーザモジュールを搬送するロボット（例えば、後述するロボット３０）と、前記半導体レーザモジュールを撮像視野に収め得るカメラ（例えば、後述するカメラ４０）と、前記カメラの撮像出力を一つの制御因子として前記ロボット及び前記カメラを制御する制御装置（例えば、後述する制御装置５０）と、を備えた半導体レーザ素子のハンダ付けシステムであって、前記ロボットは、前記制御装置の制御下で前記半導体レーザモジュールを前記ハンダ付け装置の設置位置及び前記カメラの撮像視野位置に搬送し、且つ、前記カメラと被写体との相対位置を変更可能であり、前記カメラは、前記制御装置の制御下で自己の撮像視野位置にある前記半導体レーザモジュールを撮像し、前記制御装置は、前記カメラの撮像出力に基づいて前記半導体レーザ素子の位置を算定すると共に、前記カメラと被写体との相対位置を変化させたときの当該撮像出力に係る光量の変化に基づいて前記半導体レーザモジュールの前記筐体と半導体レーザ素子との平行度を算定し、当該算定された位置及び平行度に基づいて前記半導体レーザ素子のハンダ付けの良否を判定する良否判定モードを実行する。
本発明の半導体レーザ素子のハンダ付けシステムは、その一態様において、制御装置は、前記良否判定モードによって半導体レーザ素子のハンダ付けが不良と判定されたときには、前記半導体レーザモジュールを前記ハンダ付け装置に搬送させるように前記ロボットを制御し、前記ハンダ付け装置は、当該搬送された半導体レーザ素子を再度ハンダ付けする。
本発明の半導体レーザ素子のハンダ付けシステムは、その一態様において、制御装置は、前記良否判定モードにおいて、前記半導体レーザ素子及び前記筐体間の部材の前記筐体に対する傾きと、前記半導体レーザ素子の前記筐体に対する傾きを比較する。
本発明の半導体レーザ素子のハンダ付けシステムは、その一態様において、前記カメラの周囲に配置された個別に発光可能な複数の発光部（例えば、後述する発光部８１，８２，８３，８４）を有する照明（例えば、後述する照明８０）を備え、前記制御装置は、前記照明の複数の各発光部が発光した場合に前記カメラから取得される当該各発光に対応する光量の変化に基づいて、前記筐体に対する前記部材の傾きと、前記筐体に対する前記半導体レーザ素子の傾きを算定する。
本発明の半導体レーザ素子のハンダ付けシステムは、その一態様において、前記カメラは前記ロボットに支持され、前記制御装置は、前記ロボットを制御して、前記カメラの撮像光軸と前記半導体レーザモジュールとの相対角度を変化させるように前記カメラを変位させる。
本発明の半導体レーザ素子のハンダ付けシステムは、その一態様において、前記カメラは前記ロボットの動きから独立した固定部材（例えば、後述する固定部材７０）に支持され、前記制御装置は、前記ロボットを制御して、前記カメラの撮像光軸と前記半導体レーザモジュールとの相対角度を変化させるように前記半導体レーザモジュールを変位させる。
本発明の半導体レーザ素子のハンダ付けシステムは、その一態様において、前記ロボットは、前記制御装置を含んで構成されている。
本発明によれば、半導体レーザ素子をハンダ付けした時点で半導体レーザモジュール筐体に対する半導体レーザ素子の半田付けの良否を判定することができる半導体レーザ素子のハンダ付けシステムを具現することができる。
半導体レーザモジュールの内部を表す図である。 本発明の一実施形態としての半導体レーザ素子のハンダ付けシステムを示す概略構成図である。 カメラを用いて良否判定を行う半導体レーザモジュールの一例を示す断面図である。 カメラを用いて良否判定を行う半導体レーザモジュールの他の例を示す断面図である。 本発明の他の実施形態としての半導体レーザ素子のハンダ付けシステムを示す概略構成図である。 本発明の更に他の実施形態としての半導体レーザ素子のハンダ付けシステムにおけるカメラと照明手段を表す図である。 本発明の実施形態に適用される制御装置とロボットの動作のフローチャートである。
図１は、本発明の一実施形態としての半導体レーザ素子のハンダ付けシステムによってハンダ付けが行われる半導体レーザモジュールの内部を表す図である。
半導体レーザモジュール１０は、筐体１１、半導体レーザ素子１２、レンズ１３、光ファイバ１４から構成される。筐体１１のベース１５に半導体レーザ素子１２がハンダ付けされ、この半導体レーザ素子１２の出射光を集光するレンズ１３の光軸に芯合わせして、光ファイバ１４が筐体１１の固定部１６に固定される。
半導体レーザ素子１２から放射されたレーザ光をレンズ１３で集光し、光ファイバ１４に結合させる。なるべく多くのレーザ光を光ファイバ１４に結合させられるようにレンズ１３の位置調整を行うが、筐体１１に対する半導体レーザ素子１２の位置や傾きが悪いと結合効率が悪化する。そのため、後述するようにカメラで半導体レーザ素子１２の位置と傾きを検出し、良否を判定する。
尚、図１の半導体レーザモジュール１０は、１個の半導体レーザ素子１２を有する仕様のものであるが、本発明の半導体レーザ素子のハンダ付けシステムによってハンダ付けや検査が行われる半導体レーザモジュールはこれに限られず、複数の半導体レーザ素子１２を有する仕様のものも対象となる。
図２は、本発明の一実施形態としての半導体レーザ素子のハンダ付けシステムを示す概略構成図である。
この半導体レーザ素子のハンダ付けシステム１は、半導体レーザモジュール１０において半導体レーザ素子１２のハンダ付けを行うハンダ付け装置２０と、半導体レーザモジュール１０を搬送するロボット３０と、半導体レーザモジュール１０を撮像視野に収め得るカメラ４０と、カメラ４０の撮像出力を一つの制御因子としてロボット３０及びカメラ４０を制御する制御装置５０と、を含んで構成される。本実施形態の半導体レーザ素子のハンダ付けシステム１では、ハンダ付け装置２０も制御装置５０の制御下で作動する。
尚、図２の半導体レーザ素子のハンダ付けシステム１では、ロボット３０によって搬送される半導体レーザモジュール１０を載置しておく部品置き台６０が設けられている。
ロボット３０においては、ロボットベース３１から図示の順に第１アーム３２及び第２アーム３３が延び出し、第２アーム３３の先端側にハンド機構３４が設けられている。
本実施形態では、上述のカメラ４０はハンド機構３４の先端側のハンド３５近傍に取付けられ、その撮像レンズ４１による撮像光軸４２がハンド３５の前方に向けられる。
ロボット３０は、制御装置５０の制御下で、ロボットベース３１上で第１アーム３２が旋回し、第２アーム３３及びハンド機構３４が二点鎖線図示の位置から実線図示の位置へと動いて、部品置き台６０に置かれた半導体レーザモジュール１０をハンダ付け装置２０に搬送する。ハンダ付け装置２０は、半導体レーザモジュール１０において筐体１１への半導体レーザ素子１２のハンダ付けを行う。半導体レーザ素子１２がハンダ付けされた半導体レーザモジュール１０は、ロボット３０により部品置き台６０に搬送される。ロボット３０は次の半導体レーザモジュール１０をハンダ付け装置２０に搬送する。
ハンダ付け装置２０でハンダ付けが行われている間に、制御装置５０の制御下で、部品置き台６０上の半導体レーザ素子１２がハンダ付けされた半導体レーザモジュール１０をロボット３０に取付けられたカメラ４０が撮像する。
上述のような半導体レーザモジュール１０の搬送とカメラ４０の姿勢制御はロボット３０により行われる。
即ち、ロボット３０は、制御装置５０の制御下で半導体レーザモジュール１０をハンダ付け装置２０における設置位置及びカメラ４０の撮像視野位置に搬送し（即ち、カメラ４０の撮像視野に半導体レーザモジュール１０が含まれるように位置させ）、且つ、カメラ４０と被写体（即ち、半導体レーザモジュール１０が撮像視野に収まったときには、この半導体レーザモジュール１０）との相対位置を変更するように作動する。
カメラ４０は、制御装置５０の制御下で自己の撮像視野位置にある上述の半導体レーザモジュール１０を撮像する。
制御装置５０は、カメラ４０の撮像出力に基づいて半導体レーザ素子１２の位置を算定する。これと共に、カメラ４０と被写体（特定の場合には、半導体レーザモジュール１０）との相対位置（カメラ４０の空間的位置、姿勢）を変化させたときの当該撮像出力に係る光量（被写体である半導体レーザ素子１２に係る光量）の変化に基づいて半導体レーザモジュール１０の筐体１１と半導体レーザ素子１２との平行度を算定する。
制御装置５０は、上述のようにして算定された位置及び平行度に依拠して半導体レーザ素子１２のハンダ付けの良否を判定する良否判定モード動作を実行する。
尚、上述における半導体レーザ素子１２の位置及び平行度を算定するに際しては、撮像出力による画像に対する画像認識を利用する各種手法が適用される。
カメラ４０による撮像時における半導体レーザ素子１２に係る光量の変化は、例えば、カメラ４０の撮像レンズ４１と同軸に被写体光が入る構成にすると、カメラと正対した時に、被写体光が半導体レーザ素子１２の表面から反射してカメラ４０に入るため、最も光量が多くなり、カメラ４０を傾けるほど、光量が減る。光量が最も大きくなる姿勢の時に、カメラ４０と半導体レーザ素子１２とが正対していることが分かる。
制御装置５０は、良否判定モード動作を実行し、判定結果が良の場合には、半導体レーザモジュール１０を完成品置き場所に搬送させるようにロボット３０を制御する。
一方、制御装置５０は、良否判定モード動作を実行し、判定結果が否の場合には、半導体レーザモジュール１０をハンダ付け装置２０に搬送させるようにロボット３０を制御する。次いで、制御装置５０は、ハンダ付け装置２０に再度ハンダ付けを行わせる信号を発信する。不良と判定された半導体レーザ素子１２を再度ハンダ付けし直してもよいし、不良と判定された半導体レーザ素子１２とは別の新たな半導体レーザ素子１２をハンダ付けしてもよい。制御装置５０の制御下でハンダ付け装置２０が再度ハンダを行う。ハンダ付け装置２０においてハンダ付けが終了すると、制御装置５０の制御下でロボット３０が半導体レーザモジュール１０を取り出す。制御装置５０は、上述のように取り出された半導体レーザモジュール１０を対象として、再度上述同様の良否判定モード動作を実行する。その後の動作は同じである。
半導体レーザモジュール１０に半導体レーザ素子１２をハンダ付けする時には、半導体レーザモジュール１０は加熱されて高温になる。高温の状態では、位置精度や平行度の測定値が安定しない。このような状況に対応するため、半導体レーザ素子のハンダ付けシステム１に半導体レーザモジュール１０の冷却機構を備えてもよい。また、ロボット３０に、ハンダ付け装置２０から取り出した半導体レーザモジュール１０を、冷却機能を備えた測定台に搬送させるようにして位置と平行度を測定する構成を採ってもよい。このような構成にすることで、測定の安定化と、高速化を図ることができる。
図３は、カメラを用いて良否判定を行う半導体レーザモジュールの一例を示す断面図である。
カメラ４０は、半導体レーザモジュール１０の半導体レーザ素子１２の傾きと、半導体レーザ素子１２が設置される筐体１１（そのベース１５）の傾きと、を検出する。この二つの傾きの差を既定値と比較することで、半導体レーザ素子１２の傾きの良否は判定される。半導体レーザ素子１２やレンズ１３の傾きは、半導体レーザモジュール１０の筐体１１（そのベース１５）が基準のため、半導体レーザモジュール１０の筐体１１（そのベース１５）の傾きと比較することで、より高精度な半導体レーザ素子１２の傾きの判定ができるようになる。
図４は、カメラを用いて良否判定を行う半導体レーザモジュールの他の例を示す断面図である。
半導体レーザ素子１２と半導体レーザモジュール１０の筐体１１（そのベース１５）の間に、もう１枚もしくは複数枚の部材１５ａが配置される構成の半導体レーザモジュールの場合もある。その場合には、ハンダ付け装置２０が、半導体レーザモジュール１０とその上の部材１５ａとをハンダ付けし、部材１５ａの位置精度と平行度を判定する。この判定結果が良い場合には、その上の部材のハンダ付けを行う手順を繰り返す。このようにすることで、最上部の半導体レーザ素子１２までハンダ付けすることが可能である。半導体レーザ素子１２をハンダ付けした後に、半導体レーザ素子１２と筐体１１の間の部材１５ａの平行度を確認する場合には、部材１５ａが半導体レーザ素子１２よりも大きい形状であることが必要である。全部のハンダ付けが完了した後に、すべての部材（ここでは代表的に部材１５ａを表記）の位置精度と平行度を確認することもできる。
図５は、本発明の他の実施形態としての半導体レーザ素子のハンダ付けシステムを示す概略構成図である。
図５において既述の図３との対応部は同一の符号を付して示し、個々の説明は適宜省略する。
図５の半導体レーザ素子のハンダ付けシステム１ａでは、カメラ４０がロボット３０の動きから独立した固定部材７０に支持される。ロボット３０は、そのハンド機構３４のハンド３５で半導体レーザモジュール１０を把持する。制御装置５０は、ロボット３０を制御して、カメラ４０の撮像光軸４２と半導体レーザモジュール１０との相対角度を変化させるように半導体レーザモジュール１０の空間姿勢を変化させる。制御装置５０は、上述のように半導体レーザモジュール１０の空間姿勢を変化させながら、図２を参照して説明した方法と同様に、半導体レーザモジュール１０の筐体１１と半導体レーザ素子１２との平行度を算定する。
カメラ４０の撮像光軸４２と半導体レーザモジュール１０との相対角度を変化させるときには、回転中心を半導体レーザ素子１２にする必要がある。回転中心を半導体レーザ素子１２にするには、半導体レーザモジュール１０をロボット３０が把持する方が、既述のようにロボット３０がカメラ４０を把持する場合に比べて、ロボット３０のハンド３５と回転中心の位置が近くなるため、動作が小さくて済む利点がある。
図６は、本発明の更に他の実施形態としての半導体レーザ素子のハンダ付けシステムにおけるカメラと照明手段を表す図である。
図６の実施形態では、カメラ４０の周囲に配置された個別に発光可能な複数の発光部を有する照明８０（８１，８２，８３，８４）を備える。カメラ４０と照明以外の要素については、既述の図２、図５の半導体レーザ素子のハンダ付けシステム１、１ａと略同様である。このため、これらの要素の説明については、図２、図５を援用する。
図６の場合には、制御装置５０は、照明８０の複数の各発光部８１，８２，８３，８４が発光した場合にカメラ４０から取得される当該各発光に対応する光量の変化に基づいて、半導体レーザモジュール１０の筐体１１に対する部材１５ａ（図４参照）の傾きと、筐体１１に対する半導体レーザ素子１２の傾きを算定する。
即ち、制御装置５０は、カメラ４０と半導体レーザモジュール１０との相対位置（空間での相対的位置及び姿勢）を一定にして、照明８０の複数の各発光部８１，８２，８３，８４を個別に発光させて、そのときカメラ４０の撮像出力から取得される光量（被写体の輝度）を個々に記録する。各発光部８１，８２，８３，８４の発光に対応するこれらの記録値に基づいて、カメラ４０と半導体レーザモジュール１０の傾きと光量の関係から傾きを計算し、各発光部８１，８２，８３，８４ごとの計算結果を平均するなどして、傾きを計測する精度を向上させることができる。
図７は、本発明の実施形態に適用される制御装置とロボットの動作のフローチャートであり、特に、制御装置とロボットの動作をハンダ付け検査に関するマテリアルハンドリングの視点から説明するためのフローチャートである。
尚、このフローチャートでは、半導体レーザモジュール１０をＬＤモジュールと略記し、半導体レーザ素子１２をＬＤ素子と略記している。このためフローチャートに沿った説明においても、半導体レーザモジュール１０をＬＤモジュールと称し、半導体レーザ素子１２をＬＤ素子と称する。
先ず、制御装置５０の制御下で、ロボット３０が、ＬＤ素子をハンダ付けしたり、ハンダ付けをやり直したりするハンダ処理の対象となるＬＤモジュールをハンダ付け装置に搬送する（ステップＳ１）。
ステップＳ１でハンダ処理の対象となるＬＤモジュールがハンダ付け装置に搬送されると、ハンダ付け装置では、自動操作によって既定のハンダ付け処理やハンダ付けのやり直しの処理を実行する。ハンダ付け装置がこの処理を完了するに要する作業時間は制御装置５０によって認識されている。この作業時間中は、ロボットは別の作業に応じられるので、制御装置は、上記作業の進捗に関する記録及び計時動作や、カメラによる視覚に基づく認識によって、ハンダ付けの検査（既述の、ＬＤ素子の位置精度や平行度に関する検査）を待機しているＬＤモジュールの有無を判定する（ステップＳ２）。
ステップＳ２で、制御装置５０が、ハンダ付けの検査を待機しているＬＤモジュールが有ると判断したときには（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御装置５０はロボット３０及びカメラ４０を駆使して、図２から図６を参照して説明したようなＬＤ素子の位置精度や平行度に関する検査を実行する（ステップＳ３）。
一方、ステップＳ２で、制御装置５０が、ハンダ付けの検査を待機しているＬＤモジュールが無いと判断したときには（ステップＳ２：ＮＯ）、制御装置５０はロボット３０を制御してステップＳ１の動作に戻る。
制御装置５０は、ステップＳ３の検査を実行した結果の如何を判断して（ステップＳ４）、ＬＤモジュールが良品であると判断したときには（ステップＳ４：ＹＥＳ）、そのＬＤモジュールを、ロボットにより完成品置き場所など次工程に係る場所に搬送して（ステップＳ５）終了する。
一方、制御装置５０は、ステップＳ３の検査を実行した結果の如何を判断して（ステップＳ４）、ＬＤモジュールが不良品であると判断したときには（ステップＳ４：ＮＯ）、ＬＤ素子を装着したＬＤモジュールを、ロボットによりハンダ付け装置に搬送して、ハンダ付けのやり直しに付する（ステップＳ６）。
制御装置５０は、ステップＳ６のステップの終了後、ステップＳ２に戻って、次に検査対象となるＬＤモジュールの有無を判断する。
本発明の実施形態としての半導体レーザ素子のハンダ付けシステム１、１ａは、特にハンダ付け検査に関するマテリアルハンドリングに注目すると、図７のフローチャートを参照して上述した如く作動する。
一般にハンダ付け時点での、再ハンダ付けは、ハンダを加熱して溶かし、再度半導体レーザ素子の位置調整と平行度の調整を行うだけであるので、工数も少なくて済み、半導体レーザ素子もそのまま使用できることが多い。半導体レーザ素子の位置精度と平行度が良いものだけが、後工程に進む。このため、本発明の実施形態の半導体レーザ素子のハンダ付けシステム１、１ａでは、半導体レーザ素子の位置精度もしくは平行度の不良に起因する光ファイバへの結合効率の悪化を未然に防ぐことができるという顕著な利点がある。つまり、実施形態の半導体レーザ素子のハンダ付けシステム１、１ａによれば、半導体レーザ素子１２をハンダ付けした時点で半導体レーザモジュール１０の筐体１１に対する半導体レーザ素子１２の半田付けの良否を判定することができる。
尚、本発明は既述の実施形態には限定されるものではなく、種々、変形変更して実施可能である。例えば、上述の図２及び図５の実施形態では、制御装置はロボットの外に設けられている例について説明したが、この例に限られず、ロボットが、既述のように機能する制御装置を備えている態様を採ることもできる。その他、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良も本発明に包摂される。
１０ 半導体レーザモジュール
１１ 筐体
１２ 半導体レーザ素子
１６ 固定部
２０ ハンダ付け装置
３０ ロボット
３５ ハンド
４０ カメラ
４１ 撮像レンズ
４２ 撮像光軸
５０ 制御装置
６０ 部品置台
７０ 固定部材
８０ 照明
８１，８２，８３，８４ 発光部

Claims (7)

  1. 筐体及び少なくとも１個の半導体レーザ素子を有する半導体レーザモジュールにおいて前記半導体レーザ素子のハンダ付けを行うハンダ付け装置と、前記半導体レーザモジュールを搬送するロボットと、前記半導体レーザモジュールを撮像視野に収め得るカメラと、前記カメラの撮像出力を一つの制御因子として前記ロボット及び前記カメラを制御する制御装置と、を備えた半導体レーザ素子のハンダ付けシステムであって、
    前記ロボットは、前記制御装置の制御下で前記半導体レーザモジュールを前記ハンダ付け装置の設置位置及び前記カメラの撮像視野位置に搬送し、且つ、前記カメラと被写体との相対位置を変更可能であり、
    前記カメラは、前記制御装置の制御下で自己の撮像視野位置にある前記半導体レーザモジュールを撮像し、
    前記制御装置は、前記カメラの撮像出力に基づいて前記半導体レーザ素子の位置を算定すると共に、前記カメラと被写体との相対位置を変化させたときの当該撮像出力に係る光量の変化に基づいて前記半導体レーザモジュールの前記筐体と半導体レーザ素子との平行度を算定し、当該算定された位置及び平行度に基づいて前記半導体レーザ素子のハンダ付けの良否を判定する良否判定モードを実行する、
    半導体レーザ素子のハンダ付けシステム。
  2. 前記制御装置は、前記良否判定モードによって半導体レーザ素子のハンダ付けが不良と判定されたときには、前記半導体レーザモジュールを前記ハンダ付け装置に搬送させるように前記ロボットを制御し、
    前記ハンダ付け装置は、当該搬送された半導体レーザ素子を再度ハンダ付けする、
    請求項１に記載の半導体レーザ素子のハンダ付けシステム。
  3. 前記制御装置は、前記良否判定モードにおいて、前記半導体レーザ素子及び前記筐体間の部材の前記筐体に対する傾きと、前記半導体レーザ素子の前記筐体に対する傾きを比較する、
    請求項１又は２に記載の半導体レーザ素子のハンダ付けシステム。
  4. 前記カメラの周囲に配置された個別に発光可能な複数の発光部を有する照明を備え、前記制御装置は、前記照明の複数の各発光部が発光した場合に前記カメラから取得される当該各発光に対応する光量の変化に基づいて、前記筐体に対する前記部材の傾きと、前記筐体に対する前記半導体レーザ素子の傾きを算定する、
    請求項１から３の何れか一項に記載の半導体レーザ素子のハンダ付けシステム。
  5. 前記カメラは前記ロボットに支持され、前記制御装置は、前記ロボットを制御して、前記カメラの撮像光軸と前記半導体レーザモジュールとの相対角度を変化させるように前記カメラを変位させる、
    請求項１から４の何れか一項に記載の半導体レーザ素子のハンダ付けシステム。
  6. 前記カメラは前記ロボットの動きから独立した固定部材に支持され、前記制御装置は、前記ロボットを制御して、前記カメラの撮像光軸と前記半導体レーザモジュールとの相対角度を変化させるように前記半導体レーザモジュールを変位させる、
    請求項１から４の何れか一項に記載の半導体レーザ素子のハンダ付けシステム。
  7. 前記ロボットは、前記制御装置を含んで構成されている、
    請求項１から６の何れか一項に記載の半導体レーザ素子のハンダ付けシステム。
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