JP3081851B2 - 光学部品の調芯方法 - Google Patents
光学部品の調芯方法Info
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- JP3081851B2 JP3081851B2 JP03286468A JP28646891A JP3081851B2 JP 3081851 B2 JP3081851 B2 JP 3081851B2 JP 03286468 A JP03286468 A JP 03286468A JP 28646891 A JP28646891 A JP 28646891A JP 3081851 B2 JP3081851 B2 JP 3081851B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多芯の光軸を有する光学
部品を調芯する多芯光軸光学部品の調芯方法に関する。
部品を調芯する多芯光軸光学部品の調芯方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光軸合せの調芯装置で、多芯の光
軸を有する光学部品の光軸を調芯する調芯装置はない。
軸を有する光学部品の光軸を調芯する調芯装置はない。
【０００３】しかし、単芯の調芯方法については、直交
するＸ、Ｙ軸によって形成されるＸＹ平面に対し直交す
るＺ軸方向の位置を固定して、ＸＹ平面内で最適位置を
探すことは最大値点を求める問題であり、そのアルゴリ
ズムとしては従来より、二軸を独立して最大点を探す方
法、ジグザグ法、最大傾斜法などがあり、光学関係で商
品化されているものもある。
するＸ、Ｙ軸によって形成されるＸＹ平面に対し直交す
るＺ軸方向の位置を固定して、ＸＹ平面内で最適位置を
探すことは最大値点を求める問題であり、そのアルゴリ
ズムとしては従来より、二軸を独立して最大点を探す方
法、ジグザグ法、最大傾斜法などがあり、光学関係で商
品化されているものもある。
【０００４】なお、光学部品ではＺ軸方向の光量損失の
感度が鈍いため、Ｚ軸方向の位置を固定し、あるいは、
ＸＹ軸方向に比較して、一桁位ラフな状態で調芯しても
実用上は十分である。
感度が鈍いため、Ｚ軸方向の位置を固定し、あるいは、
ＸＹ軸方向に比較して、一桁位ラフな状態で調芯しても
実用上は十分である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】単芯用の調芯装置で
は、回転要素がなくなり、ＸＹ平面での芯合せとなる。
このときの問題点は、いかに能率良く真の出力最大点
（ピーク）を探す（ピークサーチ）かという問題に集約
され、一般的に以下の様な問題を含んでいる。 (1) ＸＹ平面を細いマス目にメッシュして、各領域での
値を測定しピークサーチを行なう場合。これは、所要時
間又はこれらのデータをストックしておくメモリサイズ
等の問題があり、余り、細いメッシングは現実的でな
い。例えば１０μｍ平方の領域を０．０５μの分解能に
調整するとすれば（１０／０．０５）2 ＝４×１０4 回
の測定と、そのメモリが必要となる。 (2) 他の方法（ジグザグ法、最大傾斜法など）の場合、
いつも問題となるのは、効率をあげることと、真のピー
クを把握できるかどうかの点である。
は、回転要素がなくなり、ＸＹ平面での芯合せとなる。
このときの問題点は、いかに能率良く真の出力最大点
（ピーク）を探す（ピークサーチ）かという問題に集約
され、一般的に以下の様な問題を含んでいる。 (1) ＸＹ平面を細いマス目にメッシュして、各領域での
値を測定しピークサーチを行なう場合。これは、所要時
間又はこれらのデータをストックしておくメモリサイズ
等の問題があり、余り、細いメッシングは現実的でな
い。例えば１０μｍ平方の領域を０．０５μの分解能に
調整するとすれば（１０／０．０５）2 ＝４×１０4 回
の測定と、そのメモリが必要となる。 (2) 他の方法（ジグザグ法、最大傾斜法など）の場合、
いつも問題となるのは、効率をあげることと、真のピー
クを把握できるかどうかの点である。
【０００６】特に単調な分布をしていなくて、複数のピ
ークを有する場合、あるいは頂上がフラットな場合、逆
にシャープなピークの場合等、現実には個々に問題を有
している。しかし、ここでは、多芯の場合を論じている
ので、一応、単芯の方式は確立しているとの前提で、以
下の説明を続ける。前項にも述べた如く、多芯の具体的
な調芯装置は発表されていないが、試験的なものとして
は、２芯のものがあり、その概略は次のようである。即
ち、Ｘ軸、Ｙ軸、θ軸を交互に固定し、他の２軸で２芯
がピークとなる座標をサーチする。両座標位置の平均値
を求めてこれを最終値とする。この場合の問題点には
ークを有する場合、あるいは頂上がフラットな場合、逆
にシャープなピークの場合等、現実には個々に問題を有
している。しかし、ここでは、多芯の場合を論じている
ので、一応、単芯の方式は確立しているとの前提で、以
下の説明を続ける。前項にも述べた如く、多芯の具体的
な調芯装置は発表されていないが、試験的なものとして
は、２芯のものがあり、その概略は次のようである。即
ち、Ｘ軸、Ｙ軸、θ軸を交互に固定し、他の２軸で２芯
がピークとなる座標をサーチする。両座標位置の平均値
を求めてこれを最終値とする。この場合の問題点には
【０００７】(1) 回転軸は、直動軸より制御分解能を高
めるのが難しく、又、θ方向の変位がＸ、Ｙ方向の変位
も起こす為、θ方向をピークサーチのマイナーループに
入れることは、現実問題として、非収束や悪い収束値等
になる。（何らかの方法で先にθ方向を決めると都合が
良い。） (2) ２軸芯の例であり、多芯の場合にどの程度生かせる
か、又、光量は位置に対して線形の関係でなく、両座標
の中心が最適位置とは言えない。 (3) 各点での光量測定法が不明であるが、一般にこの様
な方法では、２組の入射、出射、光量測定装置が必要と
なる。 そこで、本発明は、簡単な構成で能率良く適正位置に調
芯する多芯光軸光学部品の調芯方法を提供することにあ
る。
めるのが難しく、又、θ方向の変位がＸ、Ｙ方向の変位
も起こす為、θ方向をピークサーチのマイナーループに
入れることは、現実問題として、非収束や悪い収束値等
になる。（何らかの方法で先にθ方向を決めると都合が
良い。） (2) ２軸芯の例であり、多芯の場合にどの程度生かせる
か、又、光量は位置に対して線形の関係でなく、両座標
の中心が最適位置とは言えない。 (3) 各点での光量測定法が不明であるが、一般にこの様
な方法では、２組の入射、出射、光量測定装置が必要と
なる。 そこで、本発明は、簡単な構成で能率良く適正位置に調
芯する多芯光軸光学部品の調芯方法を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、直交するＸ軸、Ｙ軸からなるＸＹ平面に対し
直交する複数の平行な光軸を有しその光軸が略直線上に
位置する第１および第２の光学部品を前記ＸＹ平面を介
して離間対向させ、前記第１の光学部品に光入射手段に
より光を入射させるとともに、この光を前記第２の光学
部品から出射させ、この出射される光の光量を光量測定
手段により測定し、この光量測定手段により測定された
測定値に基いて上記第１および第２の光学部品の相対位
置を調整手段により調整する光学部品の調芯方法におい
て、上記光量測定手段により測定された測定値に基いて
制御手段により上記第１および第２の光学部品の対向面
での光軸の配列位置を代表する直線をそれぞれ求めその
傾きの差に応じて、上記調整手段により直線の傾きを調
整して一致させ、この一致後、上記複数の光軸組のう
ち、代表する一光軸組について上記光入射手段により光
を入射せるとともに出射させ、この出射光を測定してそ
の測定値が最大となるよう上記直線の傾きを維持しつ
つ、上記第１および第２の光学部品をＸＹ方向に移動し
て調芯する。
するため、直交するＸ軸、Ｙ軸からなるＸＹ平面に対し
直交する複数の平行な光軸を有しその光軸が略直線上に
位置する第１および第２の光学部品を前記ＸＹ平面を介
して離間対向させ、前記第１の光学部品に光入射手段に
より光を入射させるとともに、この光を前記第２の光学
部品から出射させ、この出射される光の光量を光量測定
手段により測定し、この光量測定手段により測定された
測定値に基いて上記第１および第２の光学部品の相対位
置を調整手段により調整する光学部品の調芯方法におい
て、上記光量測定手段により測定された測定値に基いて
制御手段により上記第１および第２の光学部品の対向面
での光軸の配列位置を代表する直線をそれぞれ求めその
傾きの差に応じて、上記調整手段により直線の傾きを調
整して一致させ、この一致後、上記複数の光軸組のう
ち、代表する一光軸組について上記光入射手段により光
を入射せるとともに出射させ、この出射光を測定してそ
の測定値が最大となるよう上記直線の傾きを維持しつ
つ、上記第１および第２の光学部品をＸＹ方向に移動し
て調芯する。
【０００９】
【作用】調芯動作の第１ステップで、第１および第２の
光学部品の最適傾き方向の位置を測定、算出し、Ｘ、Ｙ
軸方向の動きとは無関係に傾き方向の位置を固定する。
このことにより、以後のアルゴリズムが容易となり、効
率良い収束が可能となる。また、多芯として一般性のあ
る方法となっており、オペレータのオプション操作で簡
便な方式から最もていねいな方法まで選べる如くなって
いる。さらに、１組の入射、出射、光量測定装置があれ
ば、一連の動作が可能となる。
光学部品の最適傾き方向の位置を測定、算出し、Ｘ、Ｙ
軸方向の動きとは無関係に傾き方向の位置を固定する。
このことにより、以後のアルゴリズムが容易となり、効
率良い収束が可能となる。また、多芯として一般性のあ
る方法となっており、オペレータのオプション操作で簡
便な方式から最もていねいな方法まで選べる如くなって
いる。さらに、１組の入射、出射、光量測定装置があれ
ば、一連の動作が可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を図面に示す一実施例を参照し
て説明する。図１は調芯装置の全体的構成を示すもの
で、図中、１１，１２は調芯すべき第１および第２の光
学部品である。上記第１の光学部品１１は固定ステージ
（図示せず）に固定されている。上記第２の光学部品１
２はＸＹＺθステージ（調整手段）１に搭載され、ＸＹ
Ｚθステージ１により位置制御されて調芯される。上記
ＸＹＺθステージ１の構成は本発明とは直接関係なく、
Ｘ方向，Ｙ方向、Ｚ方向、θ方向が調整できる構造なら
十分である。
て説明する。図１は調芯装置の全体的構成を示すもの
で、図中、１１，１２は調芯すべき第１および第２の光
学部品である。上記第１の光学部品１１は固定ステージ
（図示せず）に固定されている。上記第２の光学部品１
２はＸＹＺθステージ（調整手段）１に搭載され、ＸＹ
Ｚθステージ１により位置制御されて調芯される。上記
ＸＹＺθステージ１の構成は本発明とは直接関係なく、
Ｘ方向，Ｙ方向、Ｚ方向、θ方向が調整できる構造なら
十分である。
【００１１】上記第１および第２の光学部品１１，１２
を調芯させる自由度は他にＸ，Ｙ軸回りの回転もある
が、実用上、光学部品の場合、対向面を密着させるな
ど、その方向を調整する必要性、及びその必要精度もゆ
るいので、本発明の実施例ではＸ，Ｙ軸回りのない場合
で説明する。また、一般に、Ｚ軸方向の必要精度もＸ軸
およびＹ軸方向に比してゆるい。
を調芯させる自由度は他にＸ，Ｙ軸回りの回転もある
が、実用上、光学部品の場合、対向面を密着させるな
ど、その方向を調整する必要性、及びその必要精度もゆ
るいので、本発明の実施例ではＸ，Ｙ軸回りのない場合
で説明する。また、一般に、Ｚ軸方向の必要精度もＸ軸
およびＹ軸方向に比してゆるい。
【００１２】上記ＸＹＺθステージ１はベース１３を有
し、このベース１３上にはＸ案内部１４が設けられてい
る。このＸ案内部１４にはＸステージ１５が搭載され、
このＸステージ１５は紙面に対し垂直な方向に駆動され
る。また、上記Ｘステージ１５上にはＺステージ１６が
搭載され、Ｚモータ１７により、図中左右方向に移動さ
れるようになっている。上記Ｚステージ１６の垂直面は
Ｙステージ１８の案内面を構成しており、Ｙステージ１
８がＹモータ１９により、Ｙ方向（上下方向）に駆動さ
れる。上記Ｙステージ１８の前面には、θステージ２０
が搭載されていて、Ｚ軸回りの回転が与えられる構造と
なっている。
し、このベース１３上にはＸ案内部１４が設けられてい
る。このＸ案内部１４にはＸステージ１５が搭載され、
このＸステージ１５は紙面に対し垂直な方向に駆動され
る。また、上記Ｘステージ１５上にはＺステージ１６が
搭載され、Ｚモータ１７により、図中左右方向に移動さ
れるようになっている。上記Ｚステージ１６の垂直面は
Ｙステージ１８の案内面を構成しており、Ｙステージ１
８がＹモータ１９により、Ｙ方向（上下方向）に駆動さ
れる。上記Ｙステージ１８の前面には、θステージ２０
が搭載されていて、Ｚ軸回りの回転が与えられる構造と
なっている。
【００１３】上記θステージ２０にワーク搭載用イケー
ル２１が設けられ、このワーク搭載用イケール２１上に
第２の光学部品１２がクランプ機構（図示せず）を用い
て固定されている。
ル２１が設けられ、このワーク搭載用イケール２１上に
第２の光学部品１２がクランプ機構（図示せず）を用い
て固定されている。
【００１４】また、図中２９は電源部に設けられて全体
をＸＹＺθ方向に制御する制御装置である。この制御装
置２９には各軸の現在位置を表示する表示部２９ａが設
けられている。
をＸＹＺθ方向に制御する制御装置である。この制御装
置２９には各軸の現在位置を表示する表示部２９ａが設
けられている。
【００１５】配線２７は上記制御装置２９から各モータ
１７，１９等への制御信号及びパワーと、位置、回転セ
ンサからのフィードバック信号を示し、配線２８は、本
体側からのＯＮ／ＯＦＦ信号（例えば各軸の原点信号、
各部のインタロック信号等）を示す。
１７，１９等への制御信号及びパワーと、位置、回転セ
ンサからのフィードバック信号を示し、配線２８は、本
体側からのＯＮ／ＯＦＦ信号（例えば各軸の原点信号、
各部のインタロック信号等）を示す。
【００１６】また、電源部には、光照射手段としての光
源部２４と光量測定手段としての光パワー測定部２５が
配設されている。前記光源部２４は光ファイバ２２を介
して上記第１の光学部品１１に接続され、前記光パワー
測定部２５は光ファイバ２３を介して上記第２の光学部
品１２に接続されている。
源部２４と光量測定手段としての光パワー測定部２５が
配設されている。前記光源部２４は光ファイバ２２を介
して上記第１の光学部品１１に接続され、前記光パワー
測定部２５は光ファイバ２３を介して上記第２の光学部
品１２に接続されている。
【００１７】上記光源部２４および光パワー測定部２５
は、第１および第２の光学部品１１，１２の調芯状態を
測定する為のもので、図２の例では、光ファイバ２２は
第１の光学部品１１の一芯ポートＡ０１を照らすべく固
定され、光ファイバ２３は第２の光学部品１２の出射側
の各ポートＢ１１〜Ｂ１８に合せて固定できるようにな
っている。
は、第１および第２の光学部品１１，１２の調芯状態を
測定する為のもので、図２の例では、光ファイバ２２は
第１の光学部品１１の一芯ポートＡ０１を照らすべく固
定され、光ファイバ２３は第２の光学部品１２の出射側
の各ポートＢ１１〜Ｂ１８に合せて固定できるようにな
っている。
【００１８】また、上記光パワー測定部２５にはＣＰＵ
２６が接続され、光パワー測定部２５からの信号を受け
て調芯状態を判断し、次の新しい指令を上記制御装置２
９へ送出するようになっている。つぎに、上記第１およ
び第２の光学部品１１，１２の関係について詳細に説明
する。図２の例は、１芯から８芯に光を分割する分岐カ
プラーである。最終的には、第１および第２の光学部品
１１，１２と第３の光学部品１０を調芯し、相対位置を
維持したまま固定することで、分岐カプラーが完成す
る。以下では、第１乃至第３の光学部品１１，１２，１
０のうち、第１および第２の光学部品１１，１２の調芯
についてのみ説明する。第１の光学部品１１は導波路製
作の技術等を用いて、１芯を８芯に分ける部品であり、
出射側には８芯の光軸コアＡ１１〜Ａ１８が出現してい
る。第２の光学部品１２にも同様に８芯の入射部があ
り、これらをお互いに最適な位置に持ってくるのが調芯
動作である。
２６が接続され、光パワー測定部２５からの信号を受け
て調芯状態を判断し、次の新しい指令を上記制御装置２
９へ送出するようになっている。つぎに、上記第１およ
び第２の光学部品１１，１２の関係について詳細に説明
する。図２の例は、１芯から８芯に光を分割する分岐カ
プラーである。最終的には、第１および第２の光学部品
１１，１２と第３の光学部品１０を調芯し、相対位置を
維持したまま固定することで、分岐カプラーが完成す
る。以下では、第１乃至第３の光学部品１１，１２，１
０のうち、第１および第２の光学部品１１，１２の調芯
についてのみ説明する。第１の光学部品１１は導波路製
作の技術等を用いて、１芯を８芯に分ける部品であり、
出射側には８芯の光軸コアＡ１１〜Ａ１８が出現してい
る。第２の光学部品１２にも同様に８芯の入射部があ
り、これらをお互いに最適な位置に持ってくるのが調芯
動作である。
【００１９】調芯後の第２の光学部品１２の出射状況を
図３に示す。光パワーは個々に示す如く８芯の各ポート
でバラツキを生じる。実際のパワー分布はＸＹ平面で２
次元的であるが、図３ではＸ方向分布のみ表現してい
る。
図３に示す。光パワーは個々に示す如く８芯の各ポート
でバラツキを生じる。実際のパワー分布はＸＹ平面で２
次元的であるが、図３ではＸ方向分布のみ表現してい
る。
【００２０】光パワーのバラツキの原因は第１および第
２の光学部品１１，１２における光軸の理想位置からの
づれ（図３のピッチバラツキ、位置バラツキ等）と、第
１および第２の光学部品１１，１２の相対位置である。
前者の製作のバラツキは、ここでは対象でなく、後者の
第１および第２の光学部品１１，１２の相対位置をいか
に最適とするかが本発明の目的である。お互いに理想位
置からずれている以上、８芯の全ポートについて最大値
を得ることは不可能である。最適位置の為の評価函数は
色々考えられる。例えば次のものがある。 (1) ８芯を個別に調芯したとき、出力最小のポートを最
大値位置（Ｘ，Ｙ）とし、同時にθで他のポート全般に
最適化する。 (2) 代表の１芯（例えば中央のポート）を最大値位置と
し、後は(1) と同じ。 (3) 両端ポートの最大値位置（Ｘ、Ｙ）を求め、Ｘ、Ｙ
位置はその平均値とし、θは上記２点を結ぶ傾きとす
る。 (4) 両端ポートの出力を略等しくする。 どれを採用するかは、使用者の意志にもよるが、本発明
の方法では、そのどれも対応でき、且、追加設備するこ
となく迅速に調芯動作ができる。その方法を説明する前
に、本発明の内容ではないが、そのベースとなる一芯の
調芯方法について簡潔にのべておく。
２の光学部品１１，１２における光軸の理想位置からの
づれ（図３のピッチバラツキ、位置バラツキ等）と、第
１および第２の光学部品１１，１２の相対位置である。
前者の製作のバラツキは、ここでは対象でなく、後者の
第１および第２の光学部品１１，１２の相対位置をいか
に最適とするかが本発明の目的である。お互いに理想位
置からずれている以上、８芯の全ポートについて最大値
を得ることは不可能である。最適位置の為の評価函数は
色々考えられる。例えば次のものがある。 (1) ８芯を個別に調芯したとき、出力最小のポートを最
大値位置（Ｘ，Ｙ）とし、同時にθで他のポート全般に
最適化する。 (2) 代表の１芯（例えば中央のポート）を最大値位置と
し、後は(1) と同じ。 (3) 両端ポートの最大値位置（Ｘ、Ｙ）を求め、Ｘ、Ｙ
位置はその平均値とし、θは上記２点を結ぶ傾きとす
る。 (4) 両端ポートの出力を略等しくする。 どれを採用するかは、使用者の意志にもよるが、本発明
の方法では、そのどれも対応でき、且、追加設備するこ
となく迅速に調芯動作ができる。その方法を説明する前
に、本発明の内容ではないが、そのベースとなる一芯の
調芯方法について簡潔にのべておく。
【００２１】一芯同志ではθ方向は、特に微小範囲では
問題となることはなく、ＸＹ平面での調芯となる。この
場合通常は、一方を固定しておいて、他方を適当な範囲
でＸＹ平面内を走査し、各点での出力を読み取り、最大
出力となる（Ｘ、Ｙ）位置に調芯する。これを機械的に
実行すると、時間がかかるなどの不都合の為、例えば、
ジグザグ法、最急傾斜法、単純最大点法などあるが、詳
細は省略する。次に本発明の方法について、シーケンシ
ャルに各動作を述べる。 (a) まず、第１および第２の光学部品１１，１２の対向
面と第２の光学部品１２のＸ方向の移動方向との平行度
を出す。
問題となることはなく、ＸＹ平面での調芯となる。この
場合通常は、一方を固定しておいて、他方を適当な範囲
でＸＹ平面内を走査し、各点での出力を読み取り、最大
出力となる（Ｘ、Ｙ）位置に調芯する。これを機械的に
実行すると、時間がかかるなどの不都合の為、例えば、
ジグザグ法、最急傾斜法、単純最大点法などあるが、詳
細は省略する。次に本発明の方法について、シーケンシ
ャルに各動作を述べる。 (a) まず、第１および第２の光学部品１１，１２の対向
面と第２の光学部品１２のＸ方向の移動方向との平行度
を出す。
【００２２】この平行度のだし方は本発明と直接は関係
ないが、部品精度とクランプ時の位置決めの基準とで確
保しても良いし、両部品１１，１２の隙間に光りを当て
て、透過光を目視観察すること等で確認してもよい。
ないが、部品精度とクランプ時の位置決めの基準とで確
保しても良いし、両部品１１，１２の隙間に光りを当て
て、透過光を目視観察すること等で確認してもよい。
【００２３】(b) つぎに、光源部２４から光ファイバ２
２を介して第１の光学部品１１の入射口Ａ０１に光を入
射させるように調芯固定する。これは厳密な最適点でな
くて良いが、第１の光学部品１１からの出射光量ができ
るだけ強いことが望ましい。ついで、第２の光学部品１
２の特定のポート例えばポートＢ０１を決め、その出力
端Ｂ１１に光ファイバ２３を調芯固定する。
２を介して第１の光学部品１１の入射口Ａ０１に光を入
射させるように調芯固定する。これは厳密な最適点でな
くて良いが、第１の光学部品１１からの出射光量ができ
るだけ強いことが望ましい。ついで、第２の光学部品１
２の特定のポート例えばポートＢ０１を決め、その出力
端Ｂ１１に光ファイバ２３を調芯固定する。
【００２４】(c) しかるのち、ポートＢ０１を第１の光
学部品１１の各出力ポートＡ１１〜Ａ１８へ独立に一芯
の調芯を行い、夫々の出力最大点の位置をＸＹ平面で求
め、ＣＰＵ２６へメモリする。この結果を図示すると図
４のようになる。この動作時の第１および第２の光学部
品１１，１２のギャップは通常０〜１０μｍ位である。 (d) つぎに、ＣＰＵ２６内で８点の座標から、その回帰
直線ＬA を求める。（傾きθa ）
学部品１１の各出力ポートＡ１１〜Ａ１８へ独立に一芯
の調芯を行い、夫々の出力最大点の位置をＸＹ平面で求
め、ＣＰＵ２６へメモリする。この結果を図示すると図
４のようになる。この動作時の第１および第２の光学部
品１１，１２のギャップは通常０〜１０μｍ位である。 (d) つぎに、ＣＰＵ２６内で８点の座標から、その回帰
直線ＬA を求める。（傾きθa ）
【００２５】(e) さらに、第１の光学部品１１の特定の
ポート例えばポートＡ１１を決め、これと第２の光学部
品１２の各ポートＢ０１〜Ｂ０８を独立に一芯の調芯を
行い、以下、上記(c) と同様のことを行う。この時、受
光用の光ファイバ２３は、その都度ポートをつけ替える
必要がある為、出力の大きさは比較できないが、最大座
標は(c) と同じ意味を有している。 (f) 上記(d) と同様に第２の光学部品１２の回帰直線Ｌ
Bの傾きθb を求める。 (g) ついで、回帰直線の傾きθa とθb の差を求め、θ
軸を制御して第２の光学部品１２の傾きθb を第１の光
学部品１１の傾きθa に一致させる。これにより、第１
および第２の光学部品１１，１２は傾きについては８芯
の平均的な最適位置に合されたこととなる。従ってこれ
から後は、θ軸は固定してＸＹのみで調芯を行うことと
なる。第１および第２の光学部品１１，１２の各芯の傾
きθを求める方法として、回帰直線を求めるというやや
複雑な方法の場合を説明して来たが、評価函数の定義次
第では、もっと簡単なもので十分である。例えば第１お
よび第２の光学部品１１，１２の両端の芯（１芯と８
芯）の出力最大座標のみ求めて、これから傾きを求める
ことができる。特に、本発明の１つの特長は受光側も１
チャネルできる方法を提供しており、８芯の各位置へセ
ットし直すのは、面倒である。両端２位置だけなら簡単
なＯＮ／ＯＦＦアクチュエータとの組合せで実用的にシ
ステムが作れることとなる。そのＸ、Ｙの制御法は、前
述した評価函数によって変わってくる。例えば、 評価函数(1) の場合；
ポート例えばポートＡ１１を決め、これと第２の光学部
品１２の各ポートＢ０１〜Ｂ０８を独立に一芯の調芯を
行い、以下、上記(c) と同様のことを行う。この時、受
光用の光ファイバ２３は、その都度ポートをつけ替える
必要がある為、出力の大きさは比較できないが、最大座
標は(c) と同じ意味を有している。 (f) 上記(d) と同様に第２の光学部品１２の回帰直線Ｌ
Bの傾きθb を求める。 (g) ついで、回帰直線の傾きθa とθb の差を求め、θ
軸を制御して第２の光学部品１２の傾きθb を第１の光
学部品１１の傾きθa に一致させる。これにより、第１
および第２の光学部品１１，１２は傾きについては８芯
の平均的な最適位置に合されたこととなる。従ってこれ
から後は、θ軸は固定してＸＹのみで調芯を行うことと
なる。第１および第２の光学部品１１，１２の各芯の傾
きθを求める方法として、回帰直線を求めるというやや
複雑な方法の場合を説明して来たが、評価函数の定義次
第では、もっと簡単なもので十分である。例えば第１お
よび第２の光学部品１１，１２の両端の芯（１芯と８
芯）の出力最大座標のみ求めて、これから傾きを求める
ことができる。特に、本発明の１つの特長は受光側も１
チャネルできる方法を提供しており、８芯の各位置へセ
ットし直すのは、面倒である。両端２位置だけなら簡単
なＯＮ／ＯＦＦアクチュエータとの組合せで実用的にシ
ステムが作れることとなる。そのＸ、Ｙの制御法は、前
述した評価函数によって変わってくる。例えば、 評価函数(1) の場合；
【００２６】上記シーケンス(c) の工程で第１の光学部
品１１の各ポート（Ａ１１〜Ａ１８）に対応する出力は
メモリされており、その最小となるポート番号は分かっ
ている。これに対応する第２の光学部品１２の出射口に
受光用の光ファイバ２３をセットし、Ｘ、Ｙを制御して
一芯調芯を行う。これで評価函数(1) の目的は達成され
た。
品１１の各ポート（Ａ１１〜Ａ１８）に対応する出力は
メモリされており、その最小となるポート番号は分かっ
ている。これに対応する第２の光学部品１２の出射口に
受光用の光ファイバ２３をセットし、Ｘ、Ｙを制御して
一芯調芯を行う。これで評価函数(1) の目的は達成され
た。
【００２７】厳密には評価函数(1) と上記調芯法は若干
異なっているが、評価函数(1) の考えの根本は、第１お
よび第２の部品１１，１２の個々の製作誤差によるバラ
ツキを、少しでも改善する為、最小のものを最大化する
としている。
異なっているが、評価函数(1) の考えの根本は、第１お
よび第２の部品１１，１２の個々の製作誤差によるバラ
ツキを、少しでも改善する為、最小のものを最大化する
としている。
【００２８】一方、第１および第２の光学部品１１，１
２の各ポートの挿入損失のバラツキは第２の光学部品１
２では殆どなく、第１の光学部品１１の挿入損失の差の
みを考えれば十分である。このことから上記の調芯方法
で評価函数(1) が達成されたと考えて良い。 評価函数(2) の場合；これは(1) と全く同じ方法で可能
となる。 評価函数(3) の場合；
２の各ポートの挿入損失のバラツキは第２の光学部品１
２では殆どなく、第１の光学部品１１の挿入損失の差の
みを考えれば十分である。このことから上記の調芯方法
で評価函数(1) が達成されたと考えて良い。 評価函数(2) の場合；これは(1) と全く同じ方法で可能
となる。 評価函数(3) の場合；
【００２９】これも単純で、上記シーケンス(g) に続い
て、ポートＡ１１とポートＢ０１、ポートＡ１８とポー
トＢ０８の一芯調芯を独立に行い、その最大座標のＸ、
Ｙを読み取って、ＣＰＵ２６でその理想座標値からの差
の平均値を求めてＸ、Ｙステージをその位置に位置決め
すれば良い。 評価函数(4) の場合；
て、ポートＡ１１とポートＢ０１、ポートＡ１８とポー
トＢ０８の一芯調芯を独立に行い、その最大座標のＸ、
Ｙを読み取って、ＣＰＵ２６でその理想座標値からの差
の平均値を求めてＸ、Ｙステージをその位置に位置決め
すれば良い。 評価函数(4) の場合；
【００３０】シーケンス(g) に続いてポートＡ１１とポ
ートＢ０１、ポートＡ１８とポートＢ０８の一芯調芯を
独立に行って、その最大座標（Δｘ1 ，ｙ1 ）（Δ
ｘ8 ，ｙ8 ）を求め、同時に最大点での出力の小さい側
を求める。ここでΔｘ，Δｙは理想座標からのずれ量を
示す。これが仮に（Δｘ1 ，Δｙ1 ）とすれば、次にｙ
＝Δｙ1 に固定してｘ＝Δｘ1 の近傍で最適な範囲（±
１０μｍ程度）、適当なピッチ（例えば１μｍ）でずら
せてポートＢ１１の出力及びポートＢ１８の出力を読み
取る。これらのデータからポートＢ１１の出力とポート
Ｂ１８の出力が略等しくなるΔｘを求め、そこを最終位
置とする。ここでｘ方向にのみ精調芯を行い、ｙ方向は
固定したが、これはｘ方向に長いスパン（ｘ1 〜ｘ8 ）
でのデータで回帰近似をしており、Δｙ1 ，Δｙ8 共に
すでに小さい値となっていると考えられるので、繁雑さ
を避ける為、上記の如くした。
ートＢ０１、ポートＡ１８とポートＢ０８の一芯調芯を
独立に行って、その最大座標（Δｘ1 ，ｙ1 ）（Δ
ｘ8 ，ｙ8 ）を求め、同時に最大点での出力の小さい側
を求める。ここでΔｘ，Δｙは理想座標からのずれ量を
示す。これが仮に（Δｘ1 ，Δｙ1 ）とすれば、次にｙ
＝Δｙ1 に固定してｘ＝Δｘ1 の近傍で最適な範囲（±
１０μｍ程度）、適当なピッチ（例えば１μｍ）でずら
せてポートＢ１１の出力及びポートＢ１８の出力を読み
取る。これらのデータからポートＢ１１の出力とポート
Ｂ１８の出力が略等しくなるΔｘを求め、そこを最終位
置とする。ここでｘ方向にのみ精調芯を行い、ｙ方向は
固定したが、これはｘ方向に長いスパン（ｘ1 〜ｘ8 ）
でのデータで回帰近似をしており、Δｙ1 ，Δｙ8 共に
すでに小さい値となっていると考えられるので、繁雑さ
を避ける為、上記の如くした。
【００３１】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、光学系の
ハード追加も必要なく、簡潔な分かりやすいアルゴリズ
ムでシステムを構成でき、多芯の全てが平均的によく調
芯され、同時に生産性も向上できるという効果を奏す
る。
ハード追加も必要なく、簡潔な分かりやすいアルゴリズ
ムでシステムを構成でき、多芯の全てが平均的によく調
芯され、同時に生産性も向上できるという効果を奏す
る。
【図１】本発明の一実施例である調芯装置を示す概略的
構成図。
構成図。
【図２】図１の調芯装置によって調芯される光学部品を
示す斜視図。
示す斜視図。
【図３】図２の光学部品からの出射光量を示す説明図。
【図４】図１の調芯装置によるアルゴリズム中の１ステ
ップを説明する説明図。
ップを説明する説明図。
１…ＸＹＺθステージ（調整手段）、１１…第１の光学
部品、１２…第２の光学部品、２４…光源部（光入射手
段）、２５…光パワー測定部（光量測定手段）、２９…
制御手段、Ｌ…直線。
部品、１２…第２の光学部品、２４…光源部（光入射手
段）、２５…光パワー測定部（光量測定手段）、２９…
制御手段、Ｌ…直線。
Claims (5)
- 【請求項１】 直交するＸ軸、Ｙ軸からなるＸＹ平面に
対し直交する複数の平行な光軸を有しその光軸が略直線
上に位置する第１および第２の光学部品を前記ＸＹ平面
を介して離間対向させ、前記第１の光学部品に光入射手
段により光を入射させるとともに、この光を前記第２の
光学部品から出射させ、この出射される光の光量を光量
測定手段により測定し、この光量測定手段により測定さ
れた測定値に基いて上記第１および第２の光学部品の相
対位置を調整手段により調整する光学部品の調芯方法に
おいて、 上記光量測定手段により測定された測定値に基いて制御
手段により上記第１および第２の光学部品の対向面での
光軸の配列位置を代表する直線をそれぞれ求めその傾き
の差に応じて、上記調整手段により直線の傾きを調整し
て一致させ、この一致後、上記複数の光軸組のうち、代
表する一光軸組について上記光入射手段により光を入射
せるとともに出射させ、この出射光を測定してその測定
値が最大となるよう上記直線の傾きを維持しつつ、上記
第１および第２の光学部品をＸＹ方向に移動して調芯す
ることを特徴とする光学部品の調芯方法。 - 【請求項２】 複数の光軸組のうち代表する２軸につい
て出射光を測定し、その出力の小さい方に注目して、こ
れを最大とするよう、直線の傾きを維持しつつ、第１お
よび第２の光学部品をＸＹ方向に移動して調芯する請求
項１記載の光学部品の調芯方法。 - 【請求項３】 直線の傾きに沿って、第１および第２の
光学部品をＸ、Ｙ方向に相対的に移動し、２軸の出力が
等しいか、その差がある閾値以下にさせる請求項２記載
の光学部品の調芯方法。 - 【請求項４】 対向面での直線を求める方法として、第
１の光学部品の特定の光軸を決め、第２の光学部品の各
光軸とを、次々に調芯するとともに、制御手段により、
各光軸のＸ、Ｙ座標を求め、これらの座標値の回帰直線
を求めて、第２の光学部品の光軸の配列位置を代表する
直線とし、更に、第１の光学部品と第２の光学部品とを
逆にして上記手順を実行し第１の光学部品の光軸の配列
位置を代表する直線を求める請求項１，２または３項記
載の光学部品の調芯方法。 - 【請求項５】 各光軸の座標のうち、特定の２軸のみを
用いて直線を求める請求項１，２，または３項記載の光
学部品の調芯方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03286468A JP3081851B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 光学部品の調芯方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03286468A JP3081851B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 光学部品の調芯方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05127056A JPH05127056A (ja) | 1993-05-25 |
| JP3081851B2 true JP3081851B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=17704786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03286468A Expired - Lifetime JP3081851B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 光学部品の調芯方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3081851B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102014301B1 (ko) | 2017-11-20 | 2019-08-26 | 황인창 | 칫솔대 |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP03286468A patent/JP3081851B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102014301B1 (ko) | 2017-11-20 | 2019-08-26 | 황인창 | 칫솔대 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05127056A (ja) | 1993-05-25 |
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