JP4287494B2 - 調芯固定方法および調芯固定装置 - Google Patents
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Description
ヘッド部搭載ステージ4上には、レーザヘッド4a、4bがそれぞれ設けられている。また、光素子調芯ステージ5上には、光素子取り付けカセット8が設けられている。光素子取り付けカセット8には凹部が設けられ、その中に光素子9が載置された基板11が嵌めこまれる。
これにより、図8(b)に示すように、光素子9の光軸とレンズ10の光軸とが一致した光素子モジュールが得られる。かかる光素子モジュールを用いることにより、光素子9からの発光を、その光軸40上に配置された光ファイバ21に入射させることができる。
符号31は、撮像カメラ6の視野を示す。光スポット32が視野31の基準位置に来るように、光素子調芯ステージ(図示せず)の位置を調整して、光軸40の調芯を行う。
以上のような工程で、光素子6とレンズ10とが一体化された光素子モジュールが完成する。
かかる方法を用いることにより、光学レンズを固定した状態で光デバイスを移動させて光軸調整を行う場合にも、レンズ倍率に影響を受けることなく、光軸調芯位置を一意に定めることができるため、正確に光軸合わせを行うことができる。
光学レンズ側の接合面積が小さい場合には、レーザヘッドと光学レンズを保持している保持具が共に動き、光デバイス側の接合面積が小さい場合には、レーザヘッドと光デバイスを固定している固定具と撮像装置が共に動く。
かかる調芯固定装置を用いることにより、光デバイスと光学レンズを良好に接合することができる。この結果、信頼性が高く、光軸合わせの精度の高い光モジュールを得ることができる。
図1は、全体が100で表される、本発明の実施の形態1にかかる調芯固定装置の概略図である。図1中、図7と同一符号は、同一又は相当箇所を示す。
図1に示すように、調芯固定装置100は支持台1を有し、支持台1の下方にはレンズ保持部調芯ステージ2が設けられている。支持台1の上には、レンズクランプ機構3を備えたレンズクランプ部搭載ステージ23と、レーザヘッド4a、4bを備えた2つのレーザーヘッド部搭載ステージ4とが設けられている。
次に、撮像カメラ6をZ軸方向に移動させて、光素子9から出射した光のピントが、撮像カメラ6上で合うようにし、その点を検出位置とする。
続いて、検出位置が基準位置と一致するように、保持台1の位置を微調整する。かかる工程では、レーザヘッド4a、4bの位置は、レンズホルダ13の位置とともに移動するため、レーザヘッド4a、4bとレンズホルダ13との相対的な位置は変化しない。
しかしながら、本実施の形態にかかる調芯固定装置100では、レンズホルダ13とレーザヘッド4a、4bとの相対的な位置が変わらないため、(β)の場合でもレンズホルダ13の両側に均等にレーザビーム30a、30bを照射することができる。このため、上述の図10の場合とは異なり、レンズホルダ13の両側にほぼ均等な溶接部15a、15bを形成することができる。よって、レーザの照射位置ずれや焦点位置ずれに起因する溶接不良等の発生を防ぐことができる。
図5は、全体が200で表される、本実施の形態にかかる調芯固定装置の概略図である。図5中、図1と同一符号は同一又は相当箇所を示す。
調芯固定装置200は、着脱式の光素子取り付け用カセット8及び撮像カメラ6を備えた光素子調芯ステージ5と、レンズクランプ3を備えたレンズクランプ部搭載ステージ23と、レーザヘッド4a、4bを搭載したレーザヘッド部搭載ステージ4から構成されている。
光素子取り付け用カセット8は、光素子調芯ステージ5上に載置されたフレーム25の上に着脱可能なように固定される。フレーム25には、撮像カメラ6が取り付けられ、撮像カメラ6が光素子取り付け用カセット8の上方に固定されている。撮像カメラ6には、対物レンズ7が設けられている。
次に、撮像カメラ6をZ軸方向に移動させて、光素子9から出射された光のピントが、撮像カメラ6上で合うようにし、その点を検出位置Bとする。
続いて、検出位置Bが基準位置Aと一致するように、フレーム25を移動させる。このように、フレーム25を移動させると、光素子9と撮像カメラ6が、相対的な配置を変えることなく移動する。この結果、図6に示すように、最初に検出した基準位置Aに、検出位置Bが一致するようにすればよい。
図4(a)(b)に表される光素子9を搭載した基板11と、その上に結合されるレンズ等の光学部品のうち、レーザヘッドと共に移動するのは、接合面の面積の小さい方であることとする。
即ち、光学部品の接合面積が小さい場合、レーザヘッドと共に移動するのは、光学部品であるとする。本事例として、例えば、実施の形態1(図1)が挙げられる。
また、光素子を搭載した基板の接合面積が小さい場合、レーザヘッドと光デバイスと撮像装置が共に動く構造とする。本事例として、例えば、実施の形態2(図5)において、光素子調芯ステージ5上に載置されたフレーム25の上に、光素子取り付け用カセット8、撮像カメラ6に加え、レーザヘッド4a、4bが取り付けられる構造が挙げられる。
しかしながら、本実施の形態にかかる上述の調芯固定装置では、レーザヘッド4a、4bと接合面の面積の小さい方の部品との相対的な位置関係が変わらないため、接合面の面積の小さい方の部品に対し、均等にレーザビーム30a、30bを照射することができる。このため、接合面の面積の小さい方の部品の両側に均等な溶接部15a、15bを形成することができる。よって、レーザの照射位置ずれや焦点ずれに起因する溶接不良や光軸ずれの発生を防ぐことができる。
また、光素子9と撮像カメラ6が相対的な位置を変えることなく移動するため、従来の方法のように、レンズ倍率を考慮する必要がなく、正確に光軸を調整できる。
Claims (5)
- 光デバイスと光学レンズの光軸を、調芯、固定する方法において、
光デバイスを保持する工程と、
該光デバイスの発光面に対向するように撮像装置を配置する工程と、
該光デバイスを発光させて、その光軸が該撮像装置と交わる基準位置を検出する工程と、
該光デバイス上に、光学レンズを保持する工程と、
該光学レンズを通過する該光軸が該撮像装置と交わる検出位置を検出する工程と、
該光学レンズを固定したまま該光デバイスを移動させて、該検出位置を該基準位置に一致させる移動工程と、
該移動工程後に、該光デバイスと該光学レンズにレーザヘッドからレーザ光を照射して、該光デバイス上に該光学レンズを接合する工程とを含み、
該移動工程が、該光デバイスと該撮像装置との相対的な配置を変えずに、該光デバイスを移動させる工程であることを特徴とする調芯固定方法。 - 上記移動工程が、上記デバイスを保持する保持具と上記撮像装置とを同一フレーム上に設け、該フレームを移動させる工程であることを特徴とする請求項1に記載の調芯固定方法。
- 光デバイスと光学レンズとの光軸を一致させて固定する調芯固定装置において、
光デバイスが固定された固定具と、
該光デバイスからの発光が入射するように配置された撮像装置と、
該光デバイス上に、光学レンズが保持された保持具と、
該光デバイスと該光学レンズにレーザ光を照射して、該光デバイス上に該光学レンズを接合するレーザヘッドと、
該固定具と該撮像装置とが取り付けられたフレームとを含み、
該フレームを移動させて、該光学レンズと該光デバイスとの光軸を一致させ、該光デバイスと該光学レンズとを該レーザ光で溶接することを特徴とする調芯固定装置。 - 上記光デバイスと上記撮像装置との相対的な配置が一定に保たれることを特徴とする請求項3に記載の調芯固定装置。
- 上記レーザヘッドが、該レーザヘッドの位置の微調整を行うステージを含むことを特徴とする請求項3または4に記載の調芯固定装置。
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