JP3398920B2 - 部品相互の位置合わせ方法およびその装置 - Google Patents
部品相互の位置合わせ方法およびその装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光部品や機械部品組立て
において、複数の部品を相互に位置合わせする位置合わ
せ方法およびその装置に関するものである。
において、複数の部品を相互に位置合わせする位置合わ
せ方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】部品相互の位置合わせ方法については、
既に多くの方法が考案され実用化されている。ここでは
従来の位置合わせ方法の一例として、１つの光導波路部
品の両端にそれぞれ光ファイバアレー部品を接続する場
合について、以下、説明する。
既に多くの方法が考案され実用化されている。ここでは
従来の位置合わせ方法の一例として、１つの光導波路部
品の両端にそれぞれ光ファイバアレー部品を接続する場
合について、以下、説明する。
【０００３】光導波路部品と２つの光ファイバアレーの
接続では、一方の光ファイバアレーから光導波路を介し
て他方の光ファイバアレーに光信号を効率良く伝達する
ことが重要で、このために光ファイバと光導波路のそれ
ぞれのコアを高精度に位置合わせしなければならない性
能的要求と、接続操作を簡易で能率良く行って製作費の
低減を図る経済的要求とがある。
接続では、一方の光ファイバアレーから光導波路を介し
て他方の光ファイバアレーに光信号を効率良く伝達する
ことが重要で、このために光ファイバと光導波路のそれ
ぞれのコアを高精度に位置合わせしなければならない性
能的要求と、接続操作を簡易で能率良く行って製作費の
低減を図る経済的要求とがある。
【０００４】図６は、従来法の接続装置の構成を示す。
同図中、符号１は光導波路基板、２は光導波路、３Ａ，
３Ｂは一次元に配列されたシングルモード光ファイバア
レー、３Ｃは一次元に配列されたマルチモード光ファイ
バアレー、４Ａ，４Ｂはシングルモード光ファイバで４
Ｃはマルチモード光ファイバ、５Ａ，５Ｂは六軸（Ｘ，
Ｙ，Ｚ３つの平行軸とα，β，γ３つの角度軸）ステー
ジ、６は光源、７はパワーメータを各々図示する。
同図中、符号１は光導波路基板、２は光導波路、３Ａ，
３Ｂは一次元に配列されたシングルモード光ファイバア
レー、３Ｃは一次元に配列されたマルチモード光ファイ
バアレー、４Ａ，４Ｂはシングルモード光ファイバで４
Ｃはマルチモード光ファイバ、５Ａ，５Ｂは六軸（Ｘ，
Ｙ，Ｚ３つの平行軸とα，β，γ３つの角度軸）ステー
ジ、６は光源、７はパワーメータを各々図示する。
【０００５】上記構成での接続手順は次のようにして行
う。 （１）光導波路基板１を部品保持台（図示せず）に、フ
ァイバアレー３Ａを六軸ステージ５Ａの上に固定し、光
ファイバ４Ａを光源６に接続する。 （２）光ファイバ４Ａのコアと光導波路２を直接対向さ
せて、光源６の光がシングルモード光ファイバ４Ａを介
して光導波路２に入るように、ファイバアレー３Ａの位
置をステージ５Ａで調整する。 （３）マルチモード光ファイバアレー３Ｃを六軸ステー
ジ５Ｂに固定し、マルチモード光ファイバ４Ｃの端をパ
ワーメータ７に接続する。ついで光導波路２から出てマ
ルチモード光ファイバ４Ｃに入る光のパワーが最大とな
るように、マルチモード光ファイバアレー３Ｃを六軸ス
テージ５Ｂで調整する。 （４）パワーメータ７の表示が最大となるように光ファ
イバアレー３Ａを六軸ステージ５Ａで調整して、その位
置で光ファイバアレー３Ａと光導波路基板１とを接続固
定する。 （５）六軸ステージ５Ｂ上のマルチモードファイバアレ
ー３Ｃを所定のシングルモードファイバアレー３Ｂと交
換し、光導波路２から出てシングルモード光ファイバア
レー３Ｂに入る光のパアーが最大となるように、シング
ルモード光ファイバアレー３Ｂを調整し、その位置で光
導波路基板１と接続固定する。以上で接続作業は終了す
る。なお、従来において、ダミーのマルチモードファイ
バアレイを用いて位置合わせする理由は、シングルモー
ドファイバではコア径が１０μｍ以下であるのに対し、
マルチモードファイバでは５０μｍ程度と大きく、その
位置合わせが容易であるからである。
う。 （１）光導波路基板１を部品保持台（図示せず）に、フ
ァイバアレー３Ａを六軸ステージ５Ａの上に固定し、光
ファイバ４Ａを光源６に接続する。 （２）光ファイバ４Ａのコアと光導波路２を直接対向さ
せて、光源６の光がシングルモード光ファイバ４Ａを介
して光導波路２に入るように、ファイバアレー３Ａの位
置をステージ５Ａで調整する。 （３）マルチモード光ファイバアレー３Ｃを六軸ステー
ジ５Ｂに固定し、マルチモード光ファイバ４Ｃの端をパ
ワーメータ７に接続する。ついで光導波路２から出てマ
ルチモード光ファイバ４Ｃに入る光のパワーが最大とな
るように、マルチモード光ファイバアレー３Ｃを六軸ス
テージ５Ｂで調整する。 （４）パワーメータ７の表示が最大となるように光ファ
イバアレー３Ａを六軸ステージ５Ａで調整して、その位
置で光ファイバアレー３Ａと光導波路基板１とを接続固
定する。 （５）六軸ステージ５Ｂ上のマルチモードファイバアレ
ー３Ｃを所定のシングルモードファイバアレー３Ｂと交
換し、光導波路２から出てシングルモード光ファイバア
レー３Ｂに入る光のパアーが最大となるように、シング
ルモード光ファイバアレー３Ｂを調整し、その位置で光
導波路基板１と接続固定する。以上で接続作業は終了す
る。なお、従来において、ダミーのマルチモードファイ
バアレイを用いて位置合わせする理由は、シングルモー
ドファイバではコア径が１０μｍ以下であるのに対し、
マルチモードファイバでは５０μｍ程度と大きく、その
位置合わせが容易であるからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した工
程（２）と工程（５）の各々の工程では、光導波路２と
光ファイバのコアを対向させるための位置合わせは、調
整前に両者の相対的な位置ずれは毎回異なり、しかも光
ファイバの外形からコアの位置を推測しながら調整する
ため、その作業は試行錯誤的に行うことになる。
程（２）と工程（５）の各々の工程では、光導波路２と
光ファイバのコアを対向させるための位置合わせは、調
整前に両者の相対的な位置ずれは毎回異なり、しかも光
ファイバの外形からコアの位置を推測しながら調整する
ため、その作業は試行錯誤的に行うことになる。
【０００７】このように、従来法においては、位置合
わせの手順が長く、ある工程ではファイバアレーの調
整の為に長時間を要するため生産能率が低く、試行錯
誤的な調整作業が存在するために自動化が困難、さら
に、接続作業の中ではマルチモード光ファイバアレー
のように本来組み込まれないダミー部品を用いて部品の
位置調整を行うため、性能の最適化等に種々の問題があ
る。
わせの手順が長く、ある工程ではファイバアレーの調
整の為に長時間を要するため生産能率が低く、試行錯
誤的な調整作業が存在するために自動化が困難、さら
に、接続作業の中ではマルチモード光ファイバアレー
のように本来組み込まれないダミー部品を用いて部品の
位置調整を行うため、性能の最適化等に種々の問題があ
る。
【０００８】本発明は、上記問題に鑑み、光部品及び機
械部品の組み立てにおいて、複数の各部品を相互に位置
合わせするに際し、高精度でしかも複数の部品を一括し
て能率良く配列でき、部品の固定作業以外全ての操作を
自動化でき、さらに配列部品数の制限がなく何度でも繰
り返して組合せ配列を可能にすることが出来る、部品相
互の位置合わせ方法およびその装置を提供することを目
的とする。
械部品の組み立てにおいて、複数の各部品を相互に位置
合わせするに際し、高精度でしかも複数の部品を一括し
て能率良く配列でき、部品の固定作業以外全ての操作を
自動化でき、さらに配列部品数の制限がなく何度でも繰
り返して組合せ配列を可能にすることが出来る、部品相
互の位置合わせ方法およびその装置を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の部品相互の位置合わせ方法は、同じ方向に進む２本
の平行光ビーム対と、この平行光ビーム対と同じ間隔で
反対方向に進むもう一つの平行光ビーム対を相互に重ね
合わせて双方向光ビーム対をなし、機械ステージの上に
載置した部品上の所定位置又は予め形成されたマークに
この双方向光ビーム対が当たるように部品の位置と姿勢
を調整し、次いで双方向光ビームを基準とした部品の位
置と姿勢を決定し、この部品の位置と姿勢に関する情報
を記憶し、このような操作を順次配列する部品の数だけ
繰り返し、記憶保持した各部品の情報に基づいて各部品
の状態を再現して、双方向光ビームを基準とした複数の
部品の相互位置合わせを行うことを特徴とする。
明の部品相互の位置合わせ方法は、同じ方向に進む２本
の平行光ビーム対と、この平行光ビーム対と同じ間隔で
反対方向に進むもう一つの平行光ビーム対を相互に重ね
合わせて双方向光ビーム対をなし、機械ステージの上に
載置した部品上の所定位置又は予め形成されたマークに
この双方向光ビーム対が当たるように部品の位置と姿勢
を調整し、次いで双方向光ビームを基準とした部品の位
置と姿勢を決定し、この部品の位置と姿勢に関する情報
を記憶し、このような操作を順次配列する部品の数だけ
繰り返し、記憶保持した各部品の情報に基づいて各部品
の状態を再現して、双方向光ビームを基準とした複数の
部品の相互位置合わせを行うことを特徴とする。
【００１０】また、一方の部品の相互位置合わせ装置の
構成は、レーザ光を２つの光ビームに分岐するハーフミ
ラーおよび反射ミラーの位置を制御する機構を搭載した
六軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ３つの平行軸とα，β，γ３つの角度
軸）調整可能な２つの機械ステージを、互いに離れて対
向するように配置した双方向光ビーム対の形成部と、六
軸調整可能で、載置された部品の位置と姿勢とを調整
し、かつその状態を量的に計測する機能を有する機械ス
テージを複数配置した機構部と、双方向光ビームの部品
に当たっている場所を観察するための画像処理による観
察部と、各機械ステージ及び画像の処理情報を記憶し、
これらの情報をもとに機械ステージを駆動調整する制御
部と、から構成されていることを特徴とする。上記構成
において、上記画像処理観察部が、ＣＣＤ（固体撮像素
子）カメラ及びモニタＴＶからなるようにしてもよい。
構成は、レーザ光を２つの光ビームに分岐するハーフミ
ラーおよび反射ミラーの位置を制御する機構を搭載した
六軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ３つの平行軸とα，β，γ３つの角度
軸）調整可能な２つの機械ステージを、互いに離れて対
向するように配置した双方向光ビーム対の形成部と、六
軸調整可能で、載置された部品の位置と姿勢とを調整
し、かつその状態を量的に計測する機能を有する機械ス
テージを複数配置した機構部と、双方向光ビームの部品
に当たっている場所を観察するための画像処理による観
察部と、各機械ステージ及び画像の処理情報を記憶し、
これらの情報をもとに機械ステージを駆動調整する制御
部と、から構成されていることを特徴とする。上記構成
において、上記画像処理観察部が、ＣＣＤ（固体撮像素
子）カメラ及びモニタＴＶからなるようにしてもよい。
【００１１】
【作用】上記構成において、双方向光ビームを基準とし
て複数の部品に対する部品個々の位置（距離と角度）を
それぞれの部品に対応させた機械ステージで調整し、調
整後の各部品の位置を機械ステージ情報に置き換えてこ
の情報を記憶し、記憶した情報をもとに各部品の最適位
置を再現することができる。また、その配列には不必要
な部品を使わないので、高精度でしかも複数の部品を一
括して能率良く配列できる。
て複数の部品に対する部品個々の位置（距離と角度）を
それぞれの部品に対応させた機械ステージで調整し、調
整後の各部品の位置を機械ステージ情報に置き換えてこ
の情報を記憶し、記憶した情報をもとに各部品の最適位
置を再現することができる。また、その配列には不必要
な部品を使わないので、高精度でしかも複数の部品を一
括して能率良く配列できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例を図面を参照
にして詳細に説明する。図１は、１つの導波路基板に２
つのファイバアレーを相互に位置合わせするための実施
に用いた装置の平面図、図２はその横から見た正面図を
示す。これらの図面中、符号１１はレーザ用のステー
ジ、１２はファイバアレー用のステージ、１３は導波路
基板用のステージ、１４はＨｅ−Ｎｅレーザ、１５はレ
ーザビームを分岐するハーフミラー、１６はレーザビー
ムを全反射するミラー、１７は全反射ミラー駆動機構、
１８はＣＣＤカメラ、１９はモニタＴＶ、２０は制御部
としてのパーソナルコンピュータ、２１はファイバアレ
ー、２２は導波路基板を各々図示する。
にして詳細に説明する。図１は、１つの導波路基板に２
つのファイバアレーを相互に位置合わせするための実施
に用いた装置の平面図、図２はその横から見た正面図を
示す。これらの図面中、符号１１はレーザ用のステー
ジ、１２はファイバアレー用のステージ、１３は導波路
基板用のステージ、１４はＨｅ−Ｎｅレーザ、１５はレ
ーザビームを分岐するハーフミラー、１６はレーザビー
ムを全反射するミラー、１７は全反射ミラー駆動機構、
１８はＣＣＤカメラ、１９はモニタＴＶ、２０は制御部
としてのパーソナルコンピュータ、２１はファイバアレ
ー、２２は導波路基板を各々図示する。
【００１３】本実施例においては、図中、ステージ１３
を中心として、左右が対称な配置になっているので左右
に同じ部材がある場合、左側にある部材にＡの記号を、
右側の部材にはＢの記号を各々付して区別する。また、
この構成で使われているステージは、全て六軸（Ｘ，
Ｙ，Ｚ３つの平行軸とα，β，γ３つの角度軸）調整が
可能な機構と移動量を計測できるスケールを有してい
る。
を中心として、左右が対称な配置になっているので左右
に同じ部材がある場合、左側にある部材にＡの記号を、
右側の部材にはＢの記号を各々付して区別する。また、
この構成で使われているステージは、全て六軸（Ｘ，
Ｙ，Ｚ３つの平行軸とα，β，γ３つの角度軸）調整が
可能な機構と移動量を計測できるスケールを有してい
る。
【００１４】すなわち、本実施例に係る装置の構成は、
レーザ１４からのレーザ光を２つの光ビームに分岐する
ハーフミラー１５および全反射ミラー１６の位置を制御
する機構を搭載した六軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ３つの平行軸と
α，β，γ３つの角度軸）調整可能な２つの機械ステー
ジ１１Ａ，１１Ｂを互いに離れて対向するように配置し
た双方向光ビーム対の形成部と、六軸調整可能で、載置
された部品の位置と姿勢とを調整し、かつその状態を量
的に計測する機能を有するアレーステージ１２若しくは
導波路基板用ステージ１３等の機械ステージを複数配置
した機構部と、双方向光ビームの部品に当たっている場
所を観察するためのＣＣＤカメラ１８及びモニタＴＶ１
９からなる観察部と、各機械ステージ及び画像の情報を
記憶しこれらの情報をもとに機械ステージを駆動調整す
るパーソナルコンピュータ２０とを具備するものであ
る。
レーザ１４からのレーザ光を２つの光ビームに分岐する
ハーフミラー１５および全反射ミラー１６の位置を制御
する機構を搭載した六軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ３つの平行軸と
α，β，γ３つの角度軸）調整可能な２つの機械ステー
ジ１１Ａ，１１Ｂを互いに離れて対向するように配置し
た双方向光ビーム対の形成部と、六軸調整可能で、載置
された部品の位置と姿勢とを調整し、かつその状態を量
的に計測する機能を有するアレーステージ１２若しくは
導波路基板用ステージ１３等の機械ステージを複数配置
した機構部と、双方向光ビームの部品に当たっている場
所を観察するためのＣＣＤカメラ１８及びモニタＴＶ１
９からなる観察部と、各機械ステージ及び画像の情報を
記憶しこれらの情報をもとに機械ステージを駆動調整す
るパーソナルコンピュータ２０とを具備するものであ
る。
【００１５】この装置による部品相互の位置合わせ手順
の実施例を図３で説明する。 （１）双方向光ビーム対の形成（図３） レーザ１４Ａ，１４Ｂから出たそれぞれの光ビーム
をハーフミラー１５Ａ，１５Ｂで直進する光ビーム
ＬA1，ＬB1と直角に曲がるビームとに分岐し、さらに直
角に曲げた光ビームを全反射ミラー１６Ａ，１６Ｂで再
度、直角に曲げて直進光ビームＬA1，ＬB1と平行な光ビ
ームＬA2，ＬB2とし、図中、左から右に進む平行光ビー
ム対ＬA （ＬA1，ＬA2）と、右から左に進む平行光ビー
ム対ＬB （ＬB1，ＬB2）を形成する。 次に、ステー
ジ１３の上に置いた半透明のスクリーン２３に平行光ビ
ーム対ＬA とＬB を当てると、４つの光ビームのスポッ
トがＣＣＤカメラ１８Ｂを介してモニタＴＶ１９Ｂ（左
側にあるカメラとモニタを使用してもよい）で観察する
ことができる。ここで、上記ステージ１３の上に光軸と
直交するように配置した半透明のスクリーン２３は、そ
の角度のズレがあっても許容出来るような薄いものであ
る。 この状態で平行光ビーム対ＬA を構成する２本
の光ビームＬA1と光ビームＬA2の間隔、およびもう一つ
の平行光ビームＬB を構成する２本の光ビームＬB1と光
ビームＬB2の間隔を、ファイバアレー２１の両端に位置
するファイバ間隔および導波路基板２２の両端に位置す
る導波路の間隔に等しくなるように、それぞれ全反射ミ
ラー駆動機構１６Ａ，１６Ｂを調整する。 続いて、
スクリーン２３の上で４つ見える光ビームスポットが２
つの光ビームスポットとなるようにステージ１１Ａ，１
１Ｂを調整し、さらにスクリーン２３（点線で図示）が
ステージ１２Ａ，１２Ｂの上であっても平行光ビーム対
ＬAとＬB とによる光ビームスポットが２つとなるよう
に、もう一度ステージ１１Ａ，１１Ｂを調整する。この
結果、平行光ビーム対ＬA とＬB が一つに重なり、所定
のビーム間隔を有する双方向光ビーム対が形成できる。
の実施例を図３で説明する。 （１）双方向光ビーム対の形成（図３） レーザ１４Ａ，１４Ｂから出たそれぞれの光ビーム
をハーフミラー１５Ａ，１５Ｂで直進する光ビーム
ＬA1，ＬB1と直角に曲がるビームとに分岐し、さらに直
角に曲げた光ビームを全反射ミラー１６Ａ，１６Ｂで再
度、直角に曲げて直進光ビームＬA1，ＬB1と平行な光ビ
ームＬA2，ＬB2とし、図中、左から右に進む平行光ビー
ム対ＬA （ＬA1，ＬA2）と、右から左に進む平行光ビー
ム対ＬB （ＬB1，ＬB2）を形成する。 次に、ステー
ジ１３の上に置いた半透明のスクリーン２３に平行光ビ
ーム対ＬA とＬB を当てると、４つの光ビームのスポッ
トがＣＣＤカメラ１８Ｂを介してモニタＴＶ１９Ｂ（左
側にあるカメラとモニタを使用してもよい）で観察する
ことができる。ここで、上記ステージ１３の上に光軸と
直交するように配置した半透明のスクリーン２３は、そ
の角度のズレがあっても許容出来るような薄いものであ
る。 この状態で平行光ビーム対ＬA を構成する２本
の光ビームＬA1と光ビームＬA2の間隔、およびもう一つ
の平行光ビームＬB を構成する２本の光ビームＬB1と光
ビームＬB2の間隔を、ファイバアレー２１の両端に位置
するファイバ間隔および導波路基板２２の両端に位置す
る導波路の間隔に等しくなるように、それぞれ全反射ミ
ラー駆動機構１６Ａ，１６Ｂを調整する。 続いて、
スクリーン２３の上で４つ見える光ビームスポットが２
つの光ビームスポットとなるようにステージ１１Ａ，１
１Ｂを調整し、さらにスクリーン２３（点線で図示）が
ステージ１２Ａ，１２Ｂの上であっても平行光ビーム対
ＬAとＬB とによる光ビームスポットが２つとなるよう
に、もう一度ステージ１１Ａ，１１Ｂを調整する。この
結果、平行光ビーム対ＬA とＬB が一つに重なり、所定
のビーム間隔を有する双方向光ビーム対が形成できる。
【００１６】（２）ファイバアレーの位置決め（図４）
ファイバアレー２１Ａをステージ１２Ａの上に固定
し、双方向光ビーム対を形成する一方の平行光ビーム対
ＬB をファイバアレー２１Ａの端面に照射する。この状
態では平行光ビーム対ＬB は、目標である両端に位置す
る光ファイバ２４と一致していない。これをＣＣＤカメ
ラ１８Ｂを介してモニタ１９Ｂで観察すると図４（ｂ）
に示すように見える。 そこで、モニタ１９ｂを見な
がら２本の光ビームＬB1とＬB2のスポットが目的の光フ
ァイバ２４の中心と一致するように、ステージ１２Ａを
調整する。 ファイバアレー２１Ａの位置が決まった
ら、ステージ１２Ａに関する六軸の位置情報をパーソナ
ルコンピュータ２０に記憶する。なお、ここの操作では
ステージ１３と１２Ｂは使用せず、図２の構成で示した
位置とは異なる別の位置に移動させているので図４には
示していない。 次に、もう一方のファイバアレー２
１Ｂについても、同様の操作でファイバアレー２１Ｂの
位置を決め、ステージ１２Ｂの六軸の位置情報を記憶す
る。
し、双方向光ビーム対を形成する一方の平行光ビーム対
ＬB をファイバアレー２１Ａの端面に照射する。この状
態では平行光ビーム対ＬB は、目標である両端に位置す
る光ファイバ２４と一致していない。これをＣＣＤカメ
ラ１８Ｂを介してモニタ１９Ｂで観察すると図４（ｂ）
に示すように見える。 そこで、モニタ１９ｂを見な
がら２本の光ビームＬB1とＬB2のスポットが目的の光フ
ァイバ２４の中心と一致するように、ステージ１２Ａを
調整する。 ファイバアレー２１Ａの位置が決まった
ら、ステージ１２Ａに関する六軸の位置情報をパーソナ
ルコンピュータ２０に記憶する。なお、ここの操作では
ステージ１３と１２Ｂは使用せず、図２の構成で示した
位置とは異なる別の位置に移動させているので図４には
示していない。 次に、もう一方のファイバアレー２
１Ｂについても、同様の操作でファイバアレー２１Ｂの
位置を決め、ステージ１２Ｂの六軸の位置情報を記憶す
る。
【００１７】（３）光導波路基板の位置決め（図５）
ファイバアレー２１Ａ，２１Ｂを載せたままステー
ジ１２Ａ，１２Ｂを、図４の場所から別の場所に移動さ
せ（図示せず）、かわりにステージ１３を図５中で示す
場所に持ってくる。 次に、光導波路基板２２をステ
ージ１３の上に固定し、同基板２２の両端面にそれぞれ
平行光ビーム対ＬA とＬB を照射する。この状態をカメ
ラ１８Ａ，１８Ｂを介してモニタＴＶ１９Ａ，１９Ｂで
見ると図５（ｂ），（ｃ）のように、各端面において平
行光ビーム対ＬA の光ビームスポットＬA1とＬA2および
平行光ビーム対ＬB1とＬB2は、いずれも両端に位置する
導波路２５とは異なる場所に当たっている。 引き続
き、モニタＴＶ１９Ａ，１９Ｂで４つの光ビームスポッ
トＬA1，ＬA2，ＬB1，ＬB2と目標の光導波路の相互位置
を見ながら、これらが一致するようにステージ１３を調
整する。光導波路基板２２の位置が決まったら、ステー
ジ１３に関する六軸の位置情報をパーソナルコンピュー
タ２０に記憶する。
ジ１２Ａ，１２Ｂを、図４の場所から別の場所に移動さ
せ（図示せず）、かわりにステージ１３を図５中で示す
場所に持ってくる。 次に、光導波路基板２２をステ
ージ１３の上に固定し、同基板２２の両端面にそれぞれ
平行光ビーム対ＬA とＬB を照射する。この状態をカメ
ラ１８Ａ，１８Ｂを介してモニタＴＶ１９Ａ，１９Ｂで
見ると図５（ｂ），（ｃ）のように、各端面において平
行光ビーム対ＬA の光ビームスポットＬA1とＬA2および
平行光ビーム対ＬB1とＬB2は、いずれも両端に位置する
導波路２５とは異なる場所に当たっている。 引き続
き、モニタＴＶ１９Ａ，１９Ｂで４つの光ビームスポッ
トＬA1，ＬA2，ＬB1，ＬB2と目標の光導波路の相互位置
を見ながら、これらが一致するようにステージ１３を調
整する。光導波路基板２２の位置が決まったら、ステー
ジ１３に関する六軸の位置情報をパーソナルコンピュー
タ２０に記憶する。
【００１８】（４）３つの光部品の直線配列（図１及び
図２） ステージ１３とその上の光導波路基板２２はそのままに
して、ファイバアレー２１Ａを載せたステージ１２Ａと
ファイバアレー２１Ｂを載せたステージ１２Ｂを、パー
ソナルコンピュータ２０に記憶させた情報に基づいてそ
れらの場所と姿勢を再現すると、双方向光ビームを基準
として３つの光部品を目的の位置に配列できたことにな
る。
図２） ステージ１３とその上の光導波路基板２２はそのままに
して、ファイバアレー２１Ａを載せたステージ１２Ａと
ファイバアレー２１Ｂを載せたステージ１２Ｂを、パー
ソナルコンピュータ２０に記憶させた情報に基づいてそ
れらの場所と姿勢を再現すると、双方向光ビームを基準
として３つの光部品を目的の位置に配列できたことにな
る。
【００１９】この一連の操作の中で手作業となったの
は、ステージの上に光部品を固定する作業とステージの
駆動操作、だけである。
は、ステージの上に光部品を固定する作業とステージの
駆動操作、だけである。
【００２０】
【発明の効果】以上実施例と共に説明したように、本発
明によれば、双方向光ビームを基準として複数の部品に
対する部品個々の位置（距離と角度）をそれぞれの部品
に対応させた機械ステージで調整し、調整後の各部品の
位置を機械ステージ情報に置き換えてこの情報を記憶
し、記憶した情報をもとに各部品の最適位置を再現する
ことができ、且つ配列には不必要な部品を使わないの
で、高精度でしかも複数の部品を一括して能率良く配列
できる。
明によれば、双方向光ビームを基準として複数の部品に
対する部品個々の位置（距離と角度）をそれぞれの部品
に対応させた機械ステージで調整し、調整後の各部品の
位置を機械ステージ情報に置き換えてこの情報を記憶
し、記憶した情報をもとに各部品の最適位置を再現する
ことができ、且つ配列には不必要な部品を使わないの
で、高精度でしかも複数の部品を一括して能率良く配列
できる。
【００２１】また、実施例では、ファイバアレーの両端
に位置するファイバと、導波路基板の両端に位置する導
波路をそれぞれ部品の位置を決定するマークとして用い
た。もし、配列する部品に適当なマークになるものがな
い場合、予め部品上にマークを形成しておけば、これを
用いて実施例と全く同じようにして部品相互の位置合わ
せを行うことができる。
に位置するファイバと、導波路基板の両端に位置する導
波路をそれぞれ部品の位置を決定するマークとして用い
た。もし、配列する部品に適当なマークになるものがな
い場合、予め部品上にマークを形成しておけば、これを
用いて実施例と全く同じようにして部品相互の位置合わ
せを行うことができる。
【００２２】実施例の装置構成では、ＣＣＤカメラで取
り込んだ画像を処理する画像処理装置をパーソナルコン
ピュータに接続し、この画像処理を基にステージの駆動
調整をパーソナルコンピュータで制御できるようにすれ
ば、光部品の固定作業以外全ての操作を自動化できる。
り込んだ画像を処理する画像処理装置をパーソナルコン
ピュータに接続し、この画像処理を基にステージの駆動
調整をパーソナルコンピュータで制御できるようにすれ
ば、光部品の固定作業以外全ての操作を自動化できる。
【００２３】さらに本発明には、配列する部品の数だけ
ステージを用いればよいので配列部品数の制限がない、
一度配列の状態を崩しても記憶情報をもとに何度でも繰
り返して再現できる、全部品のうち任意の部品による組
合せ配列が可能、等の効果もある。
ステージを用いればよいので配列部品数の制限がない、
一度配列の状態を崩しても記憶情報をもとに何度でも繰
り返して再現できる、全部品のうち任意の部品による組
合せ配列が可能、等の効果もある。
【図１】発明の部品位置合わせ装置の構成の平面図であ
る。
る。
【図２】発明の部品位置合わせ装置の構成の側面図であ
る。
る。
【図３】発明の装置を用いた光部品の組立工程図であ
る。
る。
【図４】発明の装置を用いた光部品の組立工程図であ
る。
る。
【図５】発明の装置を用いた光部品の組立工程図であ
る。
る。
【図６】従来法の光部品組立装置構成図である。
１１ レーザ用のステージ
１２ ファイバアレー用のステージ
１３ 導波路基板用のステージ
１４ Ｈｅ−Ｎｅレーザ
１５ レーザビームを分岐するハーフミラー
１６ レーザビームを全反射するミラー
１７ 全反射ミラー駆動機構
１８ ＣＣＤカメラ
１９ モニタＴＶ
２０ 制御部としてのパーソナルコンピュータ
２１ ファイバアレー
２２ 導波路基板
２３ スクリーン
２４ 光ファイバ
２５ 導波路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 松永 光司
東京都千代田区内幸町一丁目１番６号
日本電信電話株式会社内
(72)発明者 森中 彰
東京都千代田区内幸町一丁目１番６号
日本電信電話株式会社内
(72)発明者 花房 ▲廣▼明
東京都千代田区内幸町一丁目１番６号
日本電信電話株式会社内
(72)発明者 千田 和憲
東京都千代田区内幸町一丁目１番６号
日本電信電話株式会社内
(72)発明者 跡部 直之
東京都千代田区内幸町一丁目１番６号
日本電信電話株式会社内
(72)発明者 中尾 直樹
東京都千代田区内幸町一丁目１番６号
日本電信電話株式会社内
(56)参考文献 特開 昭63−127208（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−264871（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−118833（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−88404（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 6/24 - 6/42
Claims (3)
- 【請求項１】 同じ方向に進む２本の平行光ビーム対
と、この平行光ビーム対と同じ間隔で反対方向に進むも
う一つの平行光ビーム対を相互に重ね合わせて双方向光
ビーム対をなし、機械ステージの上に載置した部品上の
所定位置又は予め形成されたマークにこの双方向光ビー
ム対が当たるように部品の位置と姿勢を調整し、次いで
双方向光ビームを基準とした部品の位置と姿勢を決定
し、この部品の位置と姿勢に関する情報を記憶し、この
ような操作を順次配列する部品の数だけ繰り返し、記憶
保持した各部品の情報に基づいて各部品の状態を再現し
て、双方向光ビームを基準とした複数の部品の相互位置
合わせを行うことを特徴とする部品相互の位置合わせ方
法。 - 【請求項２】 レーザ光を２つの光ビームに分岐するハ
ーフミラーおよび反射ミラーの位置を制御する機構を搭
載した六軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ３つの平行軸とα，β，γ３つ
の角度軸）調整可能な２つの機械ステージを、互いに離
れて対向するように配置した双方向光ビーム対の形成部
と、六軸調整可能で、 載置された部品の位置と姿勢とを調整
し、かつその状態を量的に計測する機能を有する機械ス
テージを複数配置した機構部と、 双方向光ビームの部品に当たっている場所を観察するた
めの画像処理による観察部と、 各機械ステージ及び画像の処理情報を記憶し、これらの
情報をもとに機械ステージを駆動調整する制御部と、 から構成されていることを特徴とする部品相互の位置合
わせ装置。 - 【請求項３】 請求項２の部品相互位置合わせ装置にお
いて、上記画像処理観察部が、ＣＣＤカメラ及びモニタ
ＴＶであることを特徴とする部品相互の位置合わせ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25048794A JP3398920B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 部品相互の位置合わせ方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25048794A JP3398920B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 部品相互の位置合わせ方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08114727A JPH08114727A (ja) | 1996-05-07 |
| JP3398920B2 true JP3398920B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=17208599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25048794A Expired - Lifetime JP3398920B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 部品相互の位置合わせ方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3398920B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100341287B1 (ko) * | 1998-08-24 | 2002-10-31 | 삼성전자 주식회사 | 정렬마크를가지는광섬유블록및평면광도파로소자와,이광섬유블록과평면광도파로소자의정렬장치및방법 |
| KR100337993B1 (ko) * | 1998-09-18 | 2002-10-25 | 삼성전자 주식회사 | 평면광도파로소자및광섬유블록의정렬장치및그제어방법 |
| JP2009093131A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Global Fiber Optics:Kk | アレイ型タップフォトダイオードモジュールおよびその製造方法 |
| CN112596165A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-02 | 武汉红星杨科技有限公司 | 一种光纤波导阵列自动耦合装置 |
-
1994
- 1994-10-17 JP JP25048794A patent/JP3398920B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08114727A (ja) | 1996-05-07 |
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