JP3333843B2 - 光コリメータアレイの光軸合わせ方法 - Google Patents
光コリメータアレイの光軸合わせ方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバを整列固定
する光ファイバアレイと、この光ファイバアレイから一
定の間隔を隔てて設けたマイクロレンズアレイとからな
る光コリメータアレイの光軸合わせ方法に関するもので
ある。
する光ファイバアレイと、この光ファイバアレイから一
定の間隔を隔てて設けたマイクロレンズアレイとからな
る光コリメータアレイの光軸合わせ方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、信号再生機能を有する半導体二次
元光スイッチアレイが注目を集めている（例えば、信学
技報、Ａ−Ｐ９２−７８、ＳＳＥ９２−７０（１９９２
−１０）「ディジタル再生型フリースペース光スイッチ
の動作実験」）。この半導体二次元光スイッチアレイの
入出力部分に光コリメータアレイが使用されている。こ
の光コリメータアレイは、光ファイバを通じて供給され
る光信号を、半導体二次元光スイッチアレイの主要部分
である二次元デバイスに平行光として供給する作用を有
している。
元光スイッチアレイが注目を集めている（例えば、信学
技報、Ａ−Ｐ９２−７８、ＳＳＥ９２−７０（１９９２
−１０）「ディジタル再生型フリースペース光スイッチ
の動作実験」）。この半導体二次元光スイッチアレイの
入出力部分に光コリメータアレイが使用されている。こ
の光コリメータアレイは、光ファイバを通じて供給され
る光信号を、半導体二次元光スイッチアレイの主要部分
である二次元デバイスに平行光として供給する作用を有
している。
【０００３】光コリメータアレイは、光ファイバを整列
固定する光ファイバアレイと、この光ファイバアレイか
ら一定の間隔を隔てて設けたマイクロレンズアレイとか
ら構成されている。そして、通常は、光ファイバアレイ
の端部とマイクロレンズアレイの一端とを、マイクロレ
ンズアレイの焦点距離だけ隔てて対向して配置し、光フ
ァイバアレイから出る発散光をマイクロレンズアレイに
より平行光としている。
固定する光ファイバアレイと、この光ファイバアレイか
ら一定の間隔を隔てて設けたマイクロレンズアレイとか
ら構成されている。そして、通常は、光ファイバアレイ
の端部とマイクロレンズアレイの一端とを、マイクロレ
ンズアレイの焦点距離だけ隔てて対向して配置し、光フ
ァイバアレイから出る発散光をマイクロレンズアレイに
より平行光としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した構造の光コリ
メータアレイを製造するのに最適な方法は未だ見い出さ
れておらず、例えば同一平板上に、光ファイバアレイと
マイクロレンズアレイとを、スペーサ等を介することに
よりマイクロレンズアレイの焦点距離だけ隔てて配置す
ることが考えられるが、両者を正確に焦点距離だけ隔て
て配置して、しかも光ファイバアレイとマイクロレンズ
アレイとの光軸を合わせることは非常に難しく、さらに
上述した構造では光コリメータアレイの強度が低くな
り、取扱いが難しくなる問題があった。
メータアレイを製造するのに最適な方法は未だ見い出さ
れておらず、例えば同一平板上に、光ファイバアレイと
マイクロレンズアレイとを、スペーサ等を介することに
よりマイクロレンズアレイの焦点距離だけ隔てて配置す
ることが考えられるが、両者を正確に焦点距離だけ隔て
て配置して、しかも光ファイバアレイとマイクロレンズ
アレイとの光軸を合わせることは非常に難しく、さらに
上述した構造では光コリメータアレイの強度が低くな
り、取扱いが難しくなる問題があった。
【０００５】すなわち、上述した構造の光コリメータア
レイの光軸を合わせるには、光ファイバアレイのマイク
ロレンズアレイと接合する面に対して反対側の端面より
光を入射して、マイクロレンズからの出射光を例えばＣ
ＣＤカメラにより撮像してモニターに表示し、表示され
た複数の出射光のスポットの相対的なずれが極力小さく
なるようにする。この状態で光ファイバアレイとマイク
ロレンズアレイとの間に例えば紫外線硬化型接着剤等を
塗布して固定している。
レイの光軸を合わせるには、光ファイバアレイのマイク
ロレンズアレイと接合する面に対して反対側の端面より
光を入射して、マイクロレンズからの出射光を例えばＣ
ＣＤカメラにより撮像してモニターに表示し、表示され
た複数の出射光のスポットの相対的なずれが極力小さく
なるようにする。この状態で光ファイバアレイとマイク
ロレンズアレイとの間に例えば紫外線硬化型接着剤等を
塗布して固定している。
【０００６】しかしながら、上述した方法では、光ファ
イバアレイとマイクロレンズアレイとがずれている場合
は図１５（ａ）にモニター中のスポット５１（ここで
は、光ファイバが４心の場合を考える）を示すように、
スポット５１がずれてずれを判断することができるが、
スポット５１のずれはスポット５１同士の相対的なずれ
であり、両者の厚み方向に完璧に平行にずれた場合、図
１５（ｂ）にモニター中のスポット５１を示すように、
スポット５１を見る限りはずれは全く生じないように見
える。そのため、光ファイバアレイの光軸に対するずれ
をなくすことができず、光ファイバの光軸とマイクロレ
ンズの光軸とを完全に一致させることができない問題が
あった。
イバアレイとマイクロレンズアレイとがずれている場合
は図１５（ａ）にモニター中のスポット５１（ここで
は、光ファイバが４心の場合を考える）を示すように、
スポット５１がずれてずれを判断することができるが、
スポット５１のずれはスポット５１同士の相対的なずれ
であり、両者の厚み方向に完璧に平行にずれた場合、図
１５（ｂ）にモニター中のスポット５１を示すように、
スポット５１を見る限りはずれは全く生じないように見
える。そのため、光ファイバアレイの光軸に対するずれ
をなくすことができず、光ファイバの光軸とマイクロレ
ンズの光軸とを完全に一致させることができない問題が
あった。
【０００７】本発明の目的は上述した課題を解消して、
光ファイバアレイとマイクロレンズアレイとの両者の光
軸を簡単に一致させることができる光コリメータアレイ
の光軸合わせ方法を提供しようとするものである。
光ファイバアレイとマイクロレンズアレイとの両者の光
軸を簡単に一致させることができる光コリメータアレイ
の光軸合わせ方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の光コリメータア
レイの光軸合わせ方法は、光ファイバを整列固定する光
ファイバアレイと、この光ファイバアレイから一定の間
隔を隔てて設けたマイクロレンズアレイとからなる光コ
リメータアレイにおける光ファイバとマイクロレンズと
の光軸を合わせる方法であって、光ファイバアレイの光
ファイバの両側端部の同一平面にかつ平行に位置合わせ
用の基準光ファイバを設け、光ファイバアレイをなす光
ファイバおよび位置合わせ用の光ファイバに光を入射
し、光ファイバアレイをなす光ファイバを通過しマイク
ロレンズアレイから出射する光と基準光ファイバから出
射する光を撮像し、基準光ファイバからの光を結んだ直
線上にマイクロレンズアレイからの光が存在するよう
に、光ファイバアレイとマイクロレンズアレイの位置を
決定することを特徴とするものである。
レイの光軸合わせ方法は、光ファイバを整列固定する光
ファイバアレイと、この光ファイバアレイから一定の間
隔を隔てて設けたマイクロレンズアレイとからなる光コ
リメータアレイにおける光ファイバとマイクロレンズと
の光軸を合わせる方法であって、光ファイバアレイの光
ファイバの両側端部の同一平面にかつ平行に位置合わせ
用の基準光ファイバを設け、光ファイバアレイをなす光
ファイバおよび位置合わせ用の光ファイバに光を入射
し、光ファイバアレイをなす光ファイバを通過しマイク
ロレンズアレイから出射する光と基準光ファイバから出
射する光を撮像し、基準光ファイバからの光を結んだ直
線上にマイクロレンズアレイからの光が存在するよう
に、光ファイバアレイとマイクロレンズアレイの位置を
決定することを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】上述した光コリメータアレイの光軸合わせ方法
の構成において、光ファイバアレイの光ファイバの両側
端部に少なくとも１組の基準光ファイバを設け、これら
の基準光ファイバから直接出射する光のスポットをモニ
ター上で結んだ直線を基準にして、光ファイバとマイク
ロレンズとの光軸合わせを行うことにより、たとえ完璧
に平行に光ファイバがずれていてもそれらのスポットは
上記直線上にはなく、光軸のずれを判断でき、そのため
光ファイバとマイクロレンズとの光軸を簡単に合わせる
ことができる。
の構成において、光ファイバアレイの光ファイバの両側
端部に少なくとも１組の基準光ファイバを設け、これら
の基準光ファイバから直接出射する光のスポットをモニ
ター上で結んだ直線を基準にして、光ファイバとマイク
ロレンズとの光軸合わせを行うことにより、たとえ完璧
に平行に光ファイバがずれていてもそれらのスポットは
上記直線上にはなく、光軸のずれを判断でき、そのため
光ファイバとマイクロレンズとの光軸を簡単に合わせる
ことができる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の対象となる光コリメータアレ
イの一例の構成を示す図である。図１に示す例におい
て、１は複数の光ファイバ５（ここでは４本の例で考え
る）を一列に整列固定する光ファイバアレイ、１１は少
なくとも光ファイバ５の数に対応した数のＧＲＩＮレン
ズ１２を一列に一体化してなるマイクロレンズアレイ、
２１はマイクロレンズアレイ１１を固定するためのスペ
ーサである。そして、マイクロレンズアレイ１１の端部
がスペーサ２１の凹部２２に露出した状態でマイクロレ
ンズアレイ１１をスペーサ２１に固定し、光ファイバア
レイ１の光ファイバ５の端部と凹部２２の窓部に露出し
たマイクロレンズアレイ１１とが対向してそれぞれの光
軸が一致するよう、スペーサ２１を光ファイバアレイ１
に接着固定して光コリメータアレイ３１を構成してい
る。
イの一例の構成を示す図である。図１に示す例におい
て、１は複数の光ファイバ５（ここでは４本の例で考え
る）を一列に整列固定する光ファイバアレイ、１１は少
なくとも光ファイバ５の数に対応した数のＧＲＩＮレン
ズ１２を一列に一体化してなるマイクロレンズアレイ、
２１はマイクロレンズアレイ１１を固定するためのスペ
ーサである。そして、マイクロレンズアレイ１１の端部
がスペーサ２１の凹部２２に露出した状態でマイクロレ
ンズアレイ１１をスペーサ２１に固定し、光ファイバア
レイ１の光ファイバ５の端部と凹部２２の窓部に露出し
たマイクロレンズアレイ１１とが対向してそれぞれの光
軸が一致するよう、スペーサ２１を光ファイバアレイ１
に接着固定して光コリメータアレイ３１を構成してい
る。
【００１１】光ファイバアレイ１は、例えば本出願人に
よる特願平４−１４２６８２号において開示した例を好
適に使用できる。図２は特願平４−１４２６８２号で開
示した例であり、光ファイバアレイ１は、Ｖ溝基板２と
ファイバ固定基板３と上基板４により、所定数の光ファ
イバ５を固定して構成されている。Ｖ溝基板２は上部平
面６とこれに段差７を介して接する下部平面８とからな
り、上部平面６には裸ファイバを収納するためのＶ溝９
が形成されている。ファイバ固定基板３はＶ溝基板２の
上面に設けられ、裸ファイバをＶ溝９の中心に固定する
ためのものである。上基板４はＶ溝基板２の下部平面８
の上に載せられるもので、その下面には光ファイバ５の
被覆部を収納するための凹溝１０が形成されている。
よる特願平４−１４２６８２号において開示した例を好
適に使用できる。図２は特願平４−１４２６８２号で開
示した例であり、光ファイバアレイ１は、Ｖ溝基板２と
ファイバ固定基板３と上基板４により、所定数の光ファ
イバ５を固定して構成されている。Ｖ溝基板２は上部平
面６とこれに段差７を介して接する下部平面８とからな
り、上部平面６には裸ファイバを収納するためのＶ溝９
が形成されている。ファイバ固定基板３はＶ溝基板２の
上面に設けられ、裸ファイバをＶ溝９の中心に固定する
ためのものである。上基板４はＶ溝基板２の下部平面８
の上に載せられるもので、その下面には光ファイバ５の
被覆部を収納するための凹溝１０が形成されている。
【００１２】マイクロレンズアレイ１１は、ＧＲＩＮ
（Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｉｎｄｅｘ）レンズ１２を一列ま
たは二次元的に縦横複数列に配列した市販のアレイか
ら、必要な数のＧＲＩＮレンズ１２を切り出すことによ
り製作できる。また、ＧＲＩＮレンズ１２の配列ピッチ
は、対向する光ファイバのピッチと一致しなければなら
ないことはいうまでもない。なお、凹部２２の窓部に露
出しない部分にもＧＲＩＮレンズ１２を設けてもかまわ
ない。
（Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｉｎｄｅｘ）レンズ１２を一列ま
たは二次元的に縦横複数列に配列した市販のアレイか
ら、必要な数のＧＲＩＮレンズ１２を切り出すことによ
り製作できる。また、ＧＲＩＮレンズ１２の配列ピッチ
は、対向する光ファイバのピッチと一致しなければなら
ないことはいうまでもない。なお、凹部２２の窓部に露
出しない部分にもＧＲＩＮレンズ１２を設けてもかまわ
ない。
【００１３】スペーサ２１は、図３（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）にその平面図、正面図および側面図を示すよう
に、光ファイバアレイ１との接合面２３に対し垂直な溝
からなるマイクロレンズアレイ１１の収納部２４と、接
合面２３に対し平行な溝からなる凹部２２とから構成さ
れ、収納部２４の底部２４ａと凹部２２の底部２２ａと
は重なって光通路なす窓部２５を形成している。ここで
重要なのは、凹部２２を空間のみで形成する場合は、マ
イクロレンズアレイ１１を収納部２４に収納した際その
一端すなわち収納部２４の底部２４ａを形成する面と接
合面２３との間隔ｄが、マイクロレンズアレイ１１の焦
点距離となるようにする点である。例えば、光ファイバ
アレイ１１の寸法は５×５×２ｍｍでスペーサ２１の寸
法は５×２×２ｍｍである。また、マイクロレンズアレ
イ１１の焦点距離は例えば６００μm である。
（ｃ）にその平面図、正面図および側面図を示すよう
に、光ファイバアレイ１との接合面２３に対し垂直な溝
からなるマイクロレンズアレイ１１の収納部２４と、接
合面２３に対し平行な溝からなる凹部２２とから構成さ
れ、収納部２４の底部２４ａと凹部２２の底部２２ａと
は重なって光通路なす窓部２５を形成している。ここで
重要なのは、凹部２２を空間のみで形成する場合は、マ
イクロレンズアレイ１１を収納部２４に収納した際その
一端すなわち収納部２４の底部２４ａを形成する面と接
合面２３との間隔ｄが、マイクロレンズアレイ１１の焦
点距離となるようにする点である。例えば、光ファイバ
アレイ１１の寸法は５×５×２ｍｍでスペーサ２１の寸
法は５×２×２ｍｍである。また、マイクロレンズアレ
イ１１の焦点距離は例えば６００μm である。
【００１４】図４はスペーサ２１の他の例の側面すなわ
ち図３（ｃ）に対応する側面を示す図である。図４に示
す例においては、図３に示す例に加えて、収納部２４の
底部２４ａの両端部に、接合面に向かう溝部２６を設け
ている。そのため、図３（ｃ）に示すように収納部２４
の底部２４ａの両端部が直角とならず、両端部がＲ形状
となり、その結果マイクロレンズアレイ１１を収納部２
４にセットしたとき間隔ｄが焦点距離とならなくなる問
題をなくすことができ、マイクロレンズアレイ１１の端
部と接合面２３との間隔ｄを常に正確に焦点距離とする
ことができ好ましい。
ち図３（ｃ）に対応する側面を示す図である。図４に示
す例においては、図３に示す例に加えて、収納部２４の
底部２４ａの両端部に、接合面に向かう溝部２６を設け
ている。そのため、図３（ｃ）に示すように収納部２４
の底部２４ａの両端部が直角とならず、両端部がＲ形状
となり、その結果マイクロレンズアレイ１１を収納部２
４にセットしたとき間隔ｄが焦点距離とならなくなる問
題をなくすことができ、マイクロレンズアレイ１１の端
部と接合面２３との間隔ｄを常に正確に焦点距離とする
ことができ好ましい。
【００１５】上述した構成の本発明の光コリメータアレ
イでは、スペーサ２１の収納部２４の底部２４ａを形成
する面と接合面２３との距離が所定の焦点距離となるよ
うに精度良く加工しさえすれば、その後の組立時にはそ
れほど神経をつかうことなく、光ファイバアレイ１とマ
イクロレンズアレイ１１との間隔を正確に焦点距離とす
ることができる。なお、本発明の光コリメータアレイ３
１の他の例として、円筒形状のＧＲＩＮレンズ１２の代
わりにマイクロレンズ１３を少なくとも窓部に接する面
に形成したマイクロレンズアレイ１１を使用した例を図
５に示す。
イでは、スペーサ２１の収納部２４の底部２４ａを形成
する面と接合面２３との距離が所定の焦点距離となるよ
うに精度良く加工しさえすれば、その後の組立時にはそ
れほど神経をつかうことなく、光ファイバアレイ１とマ
イクロレンズアレイ１１との間隔を正確に焦点距離とす
ることができる。なお、本発明の光コリメータアレイ３
１の他の例として、円筒形状のＧＲＩＮレンズ１２の代
わりにマイクロレンズ１３を少なくとも窓部に接する面
に形成したマイクロレンズアレイ１１を使用した例を図
５に示す。
【００１６】図６は上述した構造の光コリメータアレイ
における組立時の本発明の光軸合わせ方法を説明するた
めの図であり、図７は図６におけるＣＣＤカメラで撮像
したモニター画像を示す図である。まず、上述した完成
品における光ファイバアレイ１の大きさを両横（幅方
向）に広げ、かつ広げた部分にもＶ溝基板２に存在する
Ｖ溝９に対し平行なＶ溝９ａを形成し、このＶ溝９ａに
基準となる光ファイバ５ａを配置して、両側端の同一平
面に位置合わせ用の基準光ファイバ５ａを有する光ファ
イバアレイ１を作製する。Ｖ溝９ａの位置は、少なくと
もスペーサ２１よりも外側であり、また図中Ａ部のよう
に接着用の樹脂が漏れても基準となる光ファイバ５にか
からない位置とする必要がある。この光ファイバアレイ
１にマイクロレンズ１１を収納したスペーサ２１を接合
する。接合時の光軸合わせは以下のように行われる。
における組立時の本発明の光軸合わせ方法を説明するた
めの図であり、図７は図６におけるＣＣＤカメラで撮像
したモニター画像を示す図である。まず、上述した完成
品における光ファイバアレイ１の大きさを両横（幅方
向）に広げ、かつ広げた部分にもＶ溝基板２に存在する
Ｖ溝９に対し平行なＶ溝９ａを形成し、このＶ溝９ａに
基準となる光ファイバ５ａを配置して、両側端の同一平
面に位置合わせ用の基準光ファイバ５ａを有する光ファ
イバアレイ１を作製する。Ｖ溝９ａの位置は、少なくと
もスペーサ２１よりも外側であり、また図中Ａ部のよう
に接着用の樹脂が漏れても基準となる光ファイバ５にか
からない位置とする必要がある。この光ファイバアレイ
１にマイクロレンズ１１を収納したスペーサ２１を接合
する。接合時の光軸合わせは以下のように行われる。
【００１７】まず、光ファイバアレイ１をなす光ファイ
バ５および位置合わせ用の基準となる光ファイバ５ａに
光を入射させて、光ファイバアレイ１をなす光ファイバ
５を通過してレンズアレイ１１から出射する光と基準光
ファイバ５ａから直接出射する光をＣＣＤカメラ４１で
撮像し、図６に示すようにモニター４２に表示する。そ
して、両側端の基準光ファイバ５ａのモニター４２上の
光のスポットも中心を求め、モニター４２上で両中心を
結んだ線を基準線Ｓとする。その後、光ファイバ５のモ
ニター４２上の４個の光スポットが、基準線Ｓ上に位置
しかつ光スポット同士のずれが無いようにマイクロレン
ズアレイ１１を固定したスペーサ２１の位置を調節し
て、スペーサ２１を光ファイバアレイ１に例えば紫外線
硬化型樹脂により固定している。
バ５および位置合わせ用の基準となる光ファイバ５ａに
光を入射させて、光ファイバアレイ１をなす光ファイバ
５を通過してレンズアレイ１１から出射する光と基準光
ファイバ５ａから直接出射する光をＣＣＤカメラ４１で
撮像し、図６に示すようにモニター４２に表示する。そ
して、両側端の基準光ファイバ５ａのモニター４２上の
光のスポットも中心を求め、モニター４２上で両中心を
結んだ線を基準線Ｓとする。その後、光ファイバ５のモ
ニター４２上の４個の光スポットが、基準線Ｓ上に位置
しかつ光スポット同士のずれが無いようにマイクロレン
ズアレイ１１を固定したスペーサ２１の位置を調節し
て、スペーサ２１を光ファイバアレイ１に例えば紫外線
硬化型樹脂により固定している。
【００１８】図８は本発明の光軸合わせを実施する際好
適なスペーサ２１の形状を示す図である。図８に示すス
ペーサ２１では、スペーサ２１全体の大きさを小さくす
るとともに、接合面２３の厚み方向に樹脂逃がし溝２７
を設けている。上述した構成のスペーサ２１を使用する
と、図６に示した樹脂漏れ部Ａをなくすことができ、ス
ペーサ２１の全体の形状が小さいことと相まって基準光
ファイバ５間のピッチを小さくできる。そのため、ＣＣ
Ｄカメラ４１の受光径が小さい場合でも対応することが
でき好ましい。
適なスペーサ２１の形状を示す図である。図８に示すス
ペーサ２１では、スペーサ２１全体の大きさを小さくす
るとともに、接合面２３の厚み方向に樹脂逃がし溝２７
を設けている。上述した構成のスペーサ２１を使用する
と、図６に示した樹脂漏れ部Ａをなくすことができ、ス
ペーサ２１の全体の形状が小さいことと相まって基準光
ファイバ５間のピッチを小さくできる。そのため、ＣＣ
Ｄカメラ４１の受光径が小さい場合でも対応することが
でき好ましい。
【００１９】図９は本発明で使用する光ファイバアレイ
１の他の例を示す図であり、図１０はその際使用するマ
イクロレンズアレイ１１とスペーサ２１とを組み合わせ
た例を示す図である。図９および図１０に示す例におい
て、これまでに説明した例と異なる点は、光ファイバア
レイ１が、上述した例のように図中横方向に複数本整列
させるだけでなく、それを縦方向に積層して整列させた
二次元光ファイバアレイ１とした点である。
１の他の例を示す図であり、図１０はその際使用するマ
イクロレンズアレイ１１とスペーサ２１とを組み合わせ
た例を示す図である。図９および図１０に示す例におい
て、これまでに説明した例と異なる点は、光ファイバア
レイ１が、上述した例のように図中横方向に複数本整列
させるだけでなく、それを縦方向に積層して整列させた
二次元光ファイバアレイ１とした点である。
【００２０】図９に示す例では、縦方向に４層積層させ
るとともに、位置合わせ用の基準光ファイバ５ａを最上
層および際下層の両側端の同一平面にそれぞれ一対設け
た例を示している。図９に示した光ファイバアレイ１に
使用するマイクロレンズアレイ１１とスペーサ２１と
は、上述した例で使用したマイクロレンズアレイ１１お
よびスペーサ２１と基本的には同一の構成であり、図１
０に示すように、光ファイバアレイ１の積層分だけ、図
中縦方向に拡大して構成している。そのため、マイクロ
レンズアレイ１１としては、図１１に示すような二次元
レンズアレイから構成されたマイクロレンズアレイ１１
を使用する必要がある。
るとともに、位置合わせ用の基準光ファイバ５ａを最上
層および際下層の両側端の同一平面にそれぞれ一対設け
た例を示している。図９に示した光ファイバアレイ１に
使用するマイクロレンズアレイ１１とスペーサ２１と
は、上述した例で使用したマイクロレンズアレイ１１お
よびスペーサ２１と基本的には同一の構成であり、図１
０に示すように、光ファイバアレイ１の積層分だけ、図
中縦方向に拡大して構成している。そのため、マイクロ
レンズアレイ１１としては、図１１に示すような二次元
レンズアレイから構成されたマイクロレンズアレイ１１
を使用する必要がある。
【００２１】図１２に、図９に示す光ファイバアレイ１
と図１０に示すマイクロレンズアレイ１１およびスペー
サ２１とを組み合わせて、基準光ファイバ５ａを付属さ
せた状態の光コリメータアレイ３１を示す。また、図１
３に、図１２に示す構造の光コリメータアレイ３１を使
用して、光軸合わせ終了後基準光ファイバ５ａの部分を
切り取った例を示す。いずれの場合も、基本的には上述
した一次元の光ファイバアレイ３１と同じ構成である。
と図１０に示すマイクロレンズアレイ１１およびスペー
サ２１とを組み合わせて、基準光ファイバ５ａを付属さ
せた状態の光コリメータアレイ３１を示す。また、図１
３に、図１２に示す構造の光コリメータアレイ３１を使
用して、光軸合わせ終了後基準光ファイバ５ａの部分を
切り取った例を示す。いずれの場合も、基本的には上述
した一次元の光ファイバアレイ３１と同じ構成である。
【００２２】上述した図９〜図１３に示した二次元の光
コリメータアレイ３１における光軸合わせも、上述した
一次元の光コリメータアレイ３１における光軸合わせと
基本的には同様である。すなわち、位置合わせ用の基準
光ファイバ５ａは、二次元光ファイバアレイ１の少なく
とも一層の両側端に一組存在すれば十分であるが、図９
に示すように、最上層および最下層の両側端の同一平面
にそれぞれ１組の基準光ファイバ５ａを設けると好まし
い。
コリメータアレイ３１における光軸合わせも、上述した
一次元の光コリメータアレイ３１における光軸合わせと
基本的には同様である。すなわち、位置合わせ用の基準
光ファイバ５ａは、二次元光ファイバアレイ１の少なく
とも一層の両側端に一組存在すれば十分であるが、図９
に示すように、最上層および最下層の両側端の同一平面
にそれぞれ１組の基準光ファイバ５ａを設けると好まし
い。
【００２３】この場合の光軸合わせは、基準光ファイバ
５ａのすべてに光を入射させるとともに、二次元光ファ
イバアレイ１の光ファイバ５のうちPort１〜４にのみ光
を入射させ、出射光を例えばＣＣＤカメラで撮像してモ
ニター上に表示させる。この状態で、図１４に示すよう
に、一対の基準光ファイバ５ａからの出射光を結ぶ基準
線Ｓ上に基準光ファイバ５ａと同一層の光ファイバ５の
出射光を一致させるとともに、図中縦方向の光ファイバ
５の出射光すなわちPort１とPort２、Port４とPort３と
がモニター上縦方向に一致するようにして、光ファイバ
アレイ１とマイクロレンズアレイ１１およびスペーサ２
１とを結合すれば、光ファイバアレイ１とスペーサ２１
との二次元的光軸合わせが可能となる。もちろん、光フ
ァイバアレイ１のすべての光ファイバに光を入射させて
も良い。なお、２次元光ファイバアレイ１は高精度に作
製する必要があるので、本出願人による特開平５−２７
３４４２号公報および特願平５−４９３１２号に示すよ
うに作製することが好ましい。
５ａのすべてに光を入射させるとともに、二次元光ファ
イバアレイ１の光ファイバ５のうちPort１〜４にのみ光
を入射させ、出射光を例えばＣＣＤカメラで撮像してモ
ニター上に表示させる。この状態で、図１４に示すよう
に、一対の基準光ファイバ５ａからの出射光を結ぶ基準
線Ｓ上に基準光ファイバ５ａと同一層の光ファイバ５の
出射光を一致させるとともに、図中縦方向の光ファイバ
５の出射光すなわちPort１とPort２、Port４とPort３と
がモニター上縦方向に一致するようにして、光ファイバ
アレイ１とマイクロレンズアレイ１１およびスペーサ２
１とを結合すれば、光ファイバアレイ１とスペーサ２１
との二次元的光軸合わせが可能となる。もちろん、光フ
ァイバアレイ１のすべての光ファイバに光を入射させて
も良い。なお、２次元光ファイバアレイ１は高精度に作
製する必要があるので、本出願人による特開平５−２７
３４４２号公報および特願平５−４９３１２号に示すよ
うに作製することが好ましい。
【００２４】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば、上述した例では凹部２２を空間としたが、光学的距
離がマイクロレンズアレイの焦点距離と一致するなら
ば、間に他の光学部材が入ってもよいことはいうまでも
ない。
ものではなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば、上述した例では凹部２２を空間としたが、光学的距
離がマイクロレンズアレイの焦点距離と一致するなら
ば、間に他の光学部材が入ってもよいことはいうまでも
ない。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の光コリメータアレイの光軸合わせ方法によれば、光フ
ァイバアレイの光ファイバの両側端部に基準光ファイバ
を設け、これらの基準光ファイバから直接出射する光の
スポットをモニター上で結んだ直線を基準にして、光フ
ァイバとマイクロレンズとの光軸合わせを行っているた
め、たとえ完璧に平行に光ファイバがずれていてもそれ
らのスポットは上記直線上にはなく、光軸のずれを判断
でき、そのため光ファイバとマイクロレンズとの光軸を
簡単に合わせることができる。
の光コリメータアレイの光軸合わせ方法によれば、光フ
ァイバアレイの光ファイバの両側端部に基準光ファイバ
を設け、これらの基準光ファイバから直接出射する光の
スポットをモニター上で結んだ直線を基準にして、光フ
ァイバとマイクロレンズとの光軸合わせを行っているた
め、たとえ完璧に平行に光ファイバがずれていてもそれ
らのスポットは上記直線上にはなく、光軸のずれを判断
でき、そのため光ファイバとマイクロレンズとの光軸を
簡単に合わせることができる。
【図１】本発明の対象となる光コリメータアレイの一例
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図２】光ファイバアレイの一例を示す図である。
【図３】スペーサの一例を示す図である。
【図４】スペーサの他の例を示す図である。
【図５】本発明の光コリメータアレイの他の例の構成を
示す図である。
示す図である。
【図６】本発明の光コリメータアレイの光軸合わせ方法
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図７】モニター画像を示す図である。
【図８】スペーサの他の例を示す図である。
【図９】本発明で使用する光ファイバアレイの他の例を
示す図である。
示す図である。
【図１０】マイクロレンズアレイとスペーサとを組み合
わせた例を示す図である。
わせた例を示す図である。
【図１１】マイクロレンズアレイの他の例を示す図であ
る。
る。
【図１２】本発明の光コリメータアレイの他の例を示す
図である。
図である。
【図１３】本発明の光コリメータアレイのさらに他の例
を示す図である。
を示す図である。
【図１４】モニター画像の他の例を示す図である。
【図１５】従来の問題点を説明するための図である。
１ 光ファイバアレイ，５ 光ファイバ，１１ マイク
ロレンズアレイ，１２マイクロレンズ，２１ スペー
サ，２２ 窓部，３１ 光コリメータアレイ
ロレンズアレイ，１２マイクロレンズ，２１ スペー
サ，２２ 窓部，３１ 光コリメータアレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/32
Claims (2)
- 【請求項１】光ファイバを整列固定する光ファイバアレ
イと、この光ファイバアレイから一定の間隔を隔てて設
けたマイクロレンズアレイとからなる光コリメータアレ
イにおける光ファイバとマイクロレンズとの光軸を合わ
せる方法であって、光ファイバアレイの光ファイバの両
側端部の同一平面にかつ平行に位置合わせ用の基準光フ
ァイバを設け、光ファイバアレイをなす光ファイバおよ
び位置合わせ用の光ファイバに光を入射し、光ファイバ
アレイをなす光ファイバを通過しマイクロレンズアレイ
から出射する光と基準光ファイバから出射する光を撮像
し、基準光ファイバからの光を結んだ直線上にマイクロ
レンズアレイからの光が存在するように、光ファイバア
レイとマイクロレンズアレイの位置を決定することを特
徴とする光コリメータアレイの光軸合わせ方法。 - 【請求項２】前記光ファイバアレイが二次元光ファイバ
アレイからなり、光ファイバアレイの光ファイバの両側
端部に設けた位置合わせ用の基準光ファイバを少なくと
も１組設けた請求項１記載の光コリメータアレイの光軸
合わせ方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01836394A JP3333843B2 (ja) | 1993-03-11 | 1994-02-15 | 光コリメータアレイの光軸合わせ方法 |
| EP94301696A EP0619505B1 (en) | 1993-03-11 | 1994-03-10 | Optical collimator array and method of aligning light axes thereof |
| DE69421432T DE69421432T2 (de) | 1993-03-11 | 1994-03-10 | Optische Kollimatoren-Matrix und Verfahren zur Ausrichtung ihrer Achsen |
| US08/208,273 US5446815A (en) | 1993-03-11 | 1994-03-10 | Optical collimator array including a spacer for receving a microlens and method of aligning light axes thereof |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5086693 | 1993-03-11 | ||
| JP5-50866 | 1993-03-11 | ||
| JP01836394A JP3333843B2 (ja) | 1993-03-11 | 1994-02-15 | 光コリメータアレイの光軸合わせ方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002124058A Division JP3519719B2 (ja) | 1993-03-11 | 2002-04-25 | 光コリメータアレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075341A JPH075341A (ja) | 1995-01-10 |
| JP3333843B2 true JP3333843B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=26355042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01836394A Expired - Fee Related JP3333843B2 (ja) | 1993-03-11 | 1994-02-15 | 光コリメータアレイの光軸合わせ方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0619505B1 (ja) |
| JP (1) | JP3333843B2 (ja) |
| DE (1) | DE69421432T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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