JPH0961682A - 光源位置調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源の位置を迅速に調整して、光源の発光点
位置と光放射方向を所定の基準位置及び基準光軸に合致
させる装置を提供する。 【解決手段】 本装置は、光源（５０）から出射した光
束を拡大する拡大レンズ系（３１）、拡大レンズ系から
出射した光束を二つの光路に進行させる光路設定手段
（３２）、光源の放射角強度分布を検出する角度ずれ計
測部（３４〜３６）、拡大レンズの結像面上に生じた光
源の拡大像を検出する位置ずれ計測部（３３）、光源を
平行移動及び揺動させる多軸ステージ装置（１０）、こ
の多軸ステージ装置に駆動信号を送出するステージ駆動
手段（２０）、角度ずれ計測部及び位置ずれ計測部の出
力信号に基づいて光源の光出射方向の軸ずれ角度及び発
光点の位置ずれ量を求め、これらの結果に基づいてステ
ージ駆動手段に制御信号を送出する制御手段（４０）か
ら構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源の位置を調整
して光源の光放射方向と発光点の位置を所定の基準光軸
及び基準位置に合致させる技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザの組立工程では、その最終
段階において、半導体レーザチップを放熱板のついたハ
ウジングにマウントする。現時点では、ハウジングのセ
ンターと半導体レーザチップのセンターとの相対的な位
置関係を機械的に調整し、両者の位置を合致させる手法
がとられている。この手法は、半導体レーザチップのセ
ンターと発光点とが一致しており、また、発光方向が発
光面に対して垂直であることを前提にしている。しかし
ながら、実際は、半導体レーザの発光点はハウジングの
センターよりずれており、また発光方向も発光面に対し
て垂直な方向からずれていることが多いため、上記の方
法では精度の良い位置調整が困難であり、歩留りの低
下、ひいては製造コストの上昇を招くことになる。

【０００３】また、半導体レーザは、単独で使用される
ことは少なく、レンズ、ファイバなどの光学部品と同時
に使用される場合が多い。この場合、半導体レーザの光
放射方向及び発光位置とこの光学部品との位置関係が非
常に重要で、光学系全体の性能を大きく左右する。一般
に、半導体レーザと光学部品との位置調整は非常に微妙
なものであり、多くの時間と労力を必要とする。

【０００４】例えば、光ファイバが全国に張り巡らさ
れ、光ネットワークが各家庭につながれることを想定し
た場合、半導体レーザ、レンズ系及び光ファイバからな
る光学系が各信号発信部に必要となる。この部分のコス
トが大きく普及に影響を及ぼすことは簡単に想像がつ
く。 そこで、ファイバコネクタ内に半導体レーザを自動
調芯して固定する装置が必要となる。

【０００５】一般に、ファイバコネクタ内に半導体レー
ザを自動調芯して固定する装置を構成する場合、半導体
レーザの光放射方向と光ファイバの光軸との角度ずれが
１゜程度であり、発光点と光ファイバのコア中心との位
置ずれが±０．５μｍ程度となるような精度でマウント
できる装置とする必要がある。そこで、半導体レーザの
発光状態（所定の基準光軸に対する光放射角度及び発光
点の位置）をチップの状態で計測し、その計測データを
基に半導体レーザの位置を調整する装置が考案されてい
る。

【０００６】半導体レーザの放射角度と発光位置を同時
に測定する装置としては、特開平７−５０３２号公報に
記載の半導体レーザ評価装置がある。この評価装置は、
半導体レーザからの光をハーフミラーで分岐し、一方の
光束に基づいて半導体レーザの像をＣＣＤカメラで撮像
することにより発光点の位置ずれを求めるものである。
また、この装置は、他方の光束を光センサを走査して検
出することにより放射光の強度分布を計測し、その結果
に基づいて光放射角度のずれを求める。

【０００７】半導体レーザの位置調整装置としては、こ
の半導体レーザ評価装置と多軸ステージ装置、ステージ
駆動装置、及びこのステージ駆動装置に制御信号を送出
する信号処理装置で構成される位置調整装置が考えられ
る。図９は、この位置調整装置による半導体レーザの位
置調整手順を示すフローチャートである。このフローチ
ャートを参照しながら、この位置調整装置の動作を説明
する。

【０００８】まず、半導体レーザを多軸ステージ装置に
設置した後（ステップ３０１）、半導体レーザを発光さ
せる。半導体レーザチップから出射した光は上記半導体
レーザ評価装置が備える光学系に入射する。この位置調
整装置では、第１のプロセスとしてＣＣＤカメラにて発
光点の位置を計測し、発光点の二次元的な位置を信号処
理装置に接続された表示装置の画面上にＸ，Ｙ表示す
る。このＸ，Ｙ値は多軸ステージ装置のＸ，Ｙ座標と等
価である。信号処理装置は、ＣＣＤカメラから送られて
くる撮像データに基づき発光点の位置を算出し、この発
光点位置と所定の基準位置とのずれを求めて、その結果
をステージ駆動装置にフィードバックする。すなわち、
信号処理装置は、発光点位置を基準位置に合致させるよ
うな制御信号をステージ駆動装置に送出し、多軸ステー
ジ装置が備えるＸ，Ｙ軸ステージの駆動を制御して、半
導体レーザチップの位置を上記基準位置に合わせる（ス
テップ３０２〜３０４）。

【０００９】次に、第２のプロセスとして、ハーフミラ
ーにて反射された反射光を光センサを移動させながら検
出し、放射光の２方向の光角度分布をそれぞれ１次元的
に計測する。この二つのデータより放射光のビーム角度
ずれθ_X 、θ_Y が求まる。ここで、θ_X 、θ_Y は、それ
ぞれＸＺ平面、ＹＺ平面における所定の基準軸からの開
き角度である。信号処理装置は、この角度ずれデータを
ステージ駆動装置にフィードバックし、ビーム角度ずれ
をなくすように多軸ステージが備える揺動ステージ（θ
_X 軸ステージ及びθ_Y 軸ステージ）を駆動させて、半導
体レーザの設置角度を基準値に合わせる（ステップ３０
５〜３０７）。

【００１０】上記の半導体評価装置を用いた場合、上記
の手順だけでは、θ_X 座標及びθ_Y座標の原点と半導体
レーザチップの発光面とを一致させることは非常に難し
い。よって、第３のプロセスとして、もう一度第１のプ
ロセスを行い半導体レーザチップの位置を基準位置に合
わせる（ステップ３０８〜３１０）。以上により、半導
体レーザの位置調整が完了する（ステップ３１１）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
位置調整装置では、第２のプロセスにおいて光センサを
移動させて光角度分布を計測するので、計測対象である
半導体レーザに角度ずれがある場合に、単に放射角度が
ずれているのか、発光点が基準発光位置からずれている
ために結果として角度ずれが生じているのかを区別して
評価できないため、位置ずれ制御のプロセスを角度ずれ
制御のプロセスの前後で二度行う必要がある。このた
め、迅速な位置調整が困難であるという欠点がある。

【００１２】また、光センサを移動して角度ずれを計測
する方法は、光センサの移動時間を要するため、計測時
間が比較的長くかかり、その結果として半導体レーザの
位置調整も時間がかかるという欠点がある。また、光セ
ンサのスキャン範囲外に半導体レーザの最輝点があった
場合、角度ずれの制御が不十分となるという問題点もあ
る。

【００１３】また、上記の半導体レーザ評価装置が備え
る光学系は対物レンズの前側（半導体レーザ側）にハー
フミラーを配置した構成となっている。実際の装置を考
えた場合、一般的な半導体レーザの場合その放射角度は
半値幅で、水平、垂直それぞれ±１５、±４０°であ
り、Ｎ．Ａ．０．７程度の対物レンズを用いる必要があ
る。一般的な顕微鏡の対物レンズの使用を考えると、半
導体レーザと対物レンズの間隔は、広いものでも５ｍｍ
となり、ハーフミラーを挿入するスペースはなくなる。
仮にハーフミラーを設置できた場合でも、光強度を計測
する光センサのスキャン範囲が半導体レーザ設置部と干
渉してしまい、実際の装置として実現することが困難で
ある。

【００１４】ハーフミラーを設置可能な対物レンズを用
いようとすると、その対物レンズは巨大なものとなり装
置全体も巨大かつ重量物となる。また、レンズ外径が大
きくなるとレンズ自体のコストも非常に高くなるので好
ましくない。さらに、対物レンズの後方にハーフミラー
を配置した場合を考えても、光センサのスキャン位置は
当然ハーフミラーの後方になる。また、光センサのスキ
ャン位置は、対物レンズの後側焦点位置となる。つま
り、対物レンズのバックフォーカスが長いレンズひいて
は焦点距離の長いレンズが必要となり、当然Ｎ．Ａ．の
大きいレンズが必要となるため、大きなレンズ系が必要
となる。また、焦点距離の長いレンズを必要するという
ことは、広範囲にわたって光センサをスキャンさせる必
要があるという悪条件も重なる。

【００１５】本発明は、上記の問題点に鑑みなされたも
ので、半導体レーザ等の光源の位置を迅速かつ好適に調
整して、光源の光放射方向と発光点位置を所定の基準光
軸及び基準位置に合致させる装置を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の光源位置調整装置は、光源の光放射方向
及び発光点位置を所定の基準光軸及び基準位置に合致さ
せる装置であって、（ａ）光源から出射した光束を拡大
する拡大レンズ系と、（ｂ）拡大レンズ系から出射した
光束を第１及び第２の所定光路に進行させる第１の光路
設定手段と、（ｃ）第１の光路上に配置され、光源の放
射角強度分布を検出する角度ずれ計測部と、（ｄ）第２
の光路上に配置され、拡大レンズの結像面上に生じた光
源の拡大像を検出する位置ずれ計測部と、（ｅ）光源を
平行移動及び揺動させる多軸ステージ装置と、（ｆ）こ
の多軸ステージ装置に駆動信号を送出するステージ駆動
手段と、（ｇ）角度ずれ計測部の出力信号に基づいて光
源の光出射方向の基準光軸からの軸ずれ角度を求めると
ともに、位置ずれ計測部の出力信号に基づいて光源の発
光点の基準位置からの変位量を求め、これらの結果に基
づいてステージ駆動手段に制御信号を送出する制御手段
とを備えている。

【００１７】光源を多軸ステージ装置に載置した後、光
源を発光させると、光源から放射された光束は拡大レン
ズ系に入射し、拡大しながら進行するようになる。この
光束は第１の光路設定手段に入射し、第１及び第２の光
路を進行するようになる。第１の光路を進行する光束は
角度ずれ計測部に入射する。角度ずれ計測部は、この光
束に基づいて光源の放射角強度分布を検出し、この放射
角強度分布の情報を制御手段に送出する。制御手段は、
この情報に基づいて光源の光放射方向の基準光軸からの
軸ずれ角度を求める。一方、第１の光路設定手段を介し
て第２の光路に進行する光束は、位置ずれ計測部に入射
する。位置ずれ計測部は、この光束に基づいて光源の拡
大像を検出し、拡大像の情報を制御部に送出する。制御
部は、この情報に基づいて光源の発光点の基準位置から
の変位量を求める。制御部は、こうして求めた軸ずれ角
度及び変位量に基づき、光放射方向や発光点のずれをな
くして両者が基準光軸及び基準位置に合致するような多
軸ステージの駆動方向、駆動量等を求め、この駆動情報
を有する制御信号をステージ駆動手段に送出する。ステ
ージ駆動手段は、この制御信号に応じて多軸ステージ装
置に駆動信号を送出し、制御部が命令した駆動を多軸ス
テージ装置に行わせる。これにより、光源の光放射方向
及び発光点位置が基準光軸及び基準位置にほぼ合致する
ようになる。

【００１８】第１の光路設定手段は、拡大レンズ系から
出射した光束を分岐し、この分岐光束を第１及び第２の
光路にそれぞれ進行させるものであっても良い。この場
合、角度ずれ計測部及び位置ずれ計測部の双方によって
同時に光源の放射光が検出されることになる。

【００１９】第１の光路設定手段は、拡大レンズ系から
出射した光束を受光し、その出射光路を第１及び第２の
光路の間で相互に切り替えるものであり、制御手段は、
この光路切り替えタイミングを制御して軸ずれ角度及び
変位量を求めるものであっても良い。この場合、制御手
段により切り替えられた光路上に配置された計測部によ
って検出が行われ、その検出結果に基づいて制御部が軸
ずれ角度又は変位量のいずれかを求めることになる。制
御部は、一つの計測が終了した後に、光路を切り替えて
他の計測を行い、軸ずれ角度及び変位量の双方を求め、
これに基づいて多軸ステージの駆動を制御する。

【００２０】なお、この光路設定手段としては、例え
ば、反射鏡及び反射鏡移動機構からなる装置を用いるこ
とができる。これは、光源の放射光の光路上に反射鏡を
反射鏡移動機構によって挿入できるようにしておいて、
反射鏡を挿入して放射光を反射する場合と反射鏡を挿入
せずに放射光が直進する場合とで光路を切り替えるもの
である。反射鏡の挿入タイミングは、制御部が制御する
と良い。

【００２１】角度ずれ計測部は、第１の光路上に配置さ
れ、拡大レンズの後側焦点面上に生じた光源の放射角強
度分布を再結像させる第１の光学系（例えば、フィール
ドレンズ及びリレーレンズからなるレンズ系）と、この
第１の光学系によって再結像された放射角強度分布を検
出する第１の光検出器（例えば、ＣＣＤカメラや固体位
置検出器等の二次元光検出器）とを備えるものであって
も良い。この場合、第１の光路設定手段を介して第１の
光路に進行する光束は、まず、第１の光学系に入射す
る。第１の光学系は、拡大レンズの後側焦点面上に生じ
ている光源の放射角強度分布を第１の光検出器の受光面
上に再結像させる。これにより、第１の光検出器は、光
源の放射角強度分布を検出し、放射角強度分布情報を有
する信号を制御部に送出する。制御部は、この信号に基
づいて光源の光放射方向の軸ずれ角度を求めることにな
る。

【００２２】位置ずれ計測部は、第２の光路上に配置さ
れ、拡大レンズ系の結像面上に生じた光源の拡大像を検
出する第２の光検出器（例えば、ＣＣＤカメラや固体位
置検出器等の二次元光検出器）を備えるものであっても
良い。この場合、第１の光路設定手段を介して第２の光
路に進行する光束は、第２の光検出器の受光面上で結像
する。第２の光検出器は、結像された光源の拡大像を検
出し、その像情報を有する信号を制御部に送出する。制
御部は、この信号に基づいて光源の発光点の基準位置か
らの変位量を求めることになる。

【００２３】また、位置ずれ計測部は、第２の光路上
において拡大レンズ系の空中拡大像面上に配置され、拡
大レンズ系から出射した光束を広範囲計測用の光路及び
狭範囲計測用の光路に進行させる第２の光路設定手段
と、広範囲計測用の光路上に配置され、拡大レンズ系
の許容視野全体にわたる光源の空中拡大像を検出する広
範囲計測部と、狭範囲計測用の光路上に配置され、拡
大レンズ系の許容視野の一部における光源の空中拡大像
を検出する狭範囲計測部とを備えるものであっても良
い。この場合、第１の光路設定手段を介して第２の光路
を進行する光束は、第２の光路設定手段に入射し、広範
囲計測用の光路及び狭範囲計測用の光路に進行するよう
になる。広範囲計測部は、広範囲計測用の光路を進行す
る光束に基づいて拡大レンズ系の許容視野全体にわたる
空中拡大像を検出し、その像情報を有する信号を制御部
に送出する。制御部は、この信号に基づいて光源の発光
点の基準位置からの変位量を求め、多軸ステージの駆動
を制御して光源の位置を調整する。狭範囲計測部は、狭
範囲計測用の光路を進行する光束に基づいて、拡大レン
ズ系の許容視野の一部における空中拡大像を検出し、そ
の像情報を有する信号を制御部に送出する。制御部は、
この信号に基づいて光源の発光点の基準位置からの変位
量を広範囲計測部よりも詳細に求め、多軸ステージの駆
動を制御して光源の位置を微調整する。このように、発
光点の位置ずれを広範囲及び狭範囲の計測によりそれぞ
れ求め、広範囲の計測に基づき光源位置の粗調整を行
い、さらに、狭範囲の計測に基づいて光源位置の微調整
を行うことで、極めて高精度に光源の発光点位置を調整
することができる。

【００２４】第２の光路設定手段は、拡大レンズ系から
出射した光束を分岐し、この分岐光束を広範囲計測用の
光路及び狭範囲計測用の光路にそれぞれ進行させるもの
であっても良い。この場合は、広範囲計測部及び狭範囲
計測部の双方によって同時に光源の放射光が検出される
ことになる。

【００２５】また、第２の光路設定手段は、拡大レンズ
系から出射した光束を受光し、その出射光路を広範囲計
測用の光路及び狭範囲計測用の光路の間で相互に切り替
えるものであり、制御手段は、この光路切り替えタイミ
ングを制御して軸ずれ角度及び変位量を求めるものであ
っても良い。この場合、制御手段により切り替えられた
光路上に配置された広範囲又は狭範囲の計測部によって
検出が行われ、その検出結果に基づいて制御部が発光点
位置の変位量を求めることになる。通常、制御部は、広
範囲の計測を行って発光点位置の粗調整を行った後、光
路を切り替えて狭範囲の計測を行い、発光点位置の微調
整を行う。

【００２６】なお、第２の光路設定手段としては、例え
ば、反射鏡及び反射鏡移動機構からなる装置を用いるこ
とができる。これは、第２の光路上に反射鏡を反射鏡移
動機構によって挿入できるようにしておいて、反射鏡を
挿入して放射光を反射する場合と反射鏡を挿入せずに放
射光が直進する場合とで光路を切り替えるものである。
反射鏡の挿入タイミングは、制御部が制御すると良い。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明に
おいて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明
を省略する。また、図面の寸法比率は説明のものと必ず
しも一致していない。

【００２８】実施形態１ 図１は、本実施形態の光源位置調整装置の構成を示す図
である。この装置は、多軸ステージ装置１０、ステージ
駆動装置２０、計測光学系３０、及び制御部４０から構
成されている。多軸ステージ装置１０上の光源設置部１
１上には光源５０が設置されており、多軸ステージ装置
１０を駆動させることで光源５０の位置を調節できるよ
うになっている。ステージ駆動装置２０は、配線によっ
て多軸ステージ装置１０に電気的に接続されており、ス
テージ制御信号を多軸ステージ装置を送出して多軸ステ
ージ装置１０が備える複数のステージを駆動させるよう
になっている。計測光学系３０は、光源５０から出射し
た光を検出し、発光点位置の所定の基準位置からの変
位量と、光源５０の光放射方向の軸ずれ角度を計測す
るものである。制御部４０は、計測光学系３０により計
測したデータをフィードバックする信号をステージ駆動
装置２０に送出し、多軸ステージ装置１０の駆動をフィ
ードバック制御するものである。なお、制御部４０に
は、表示装置６０が接続されており、制御部４０の出力
データを画面上に表示するようになっている。

【００２９】図２は、多軸ステージ装置１０の構造を示
す全体斜視図である。多軸ステージ装置１０は、平行移
動用のＸ軸ステージ１２、Ｚ軸ステージ１３及びＹ軸ス
テージ１４と、揺動用のθ_X 軸ステージ１５及びθ_Y 軸
ステージ１６から構成されている。Ｘ軸ステージ１２は
Ｘ軸方向に、Ｚ軸ステージ１３はＺ軸方向に、Ｙ軸ステ
ージ１４はＹ軸方向にそれぞれ平行移動するものであ
り、θ_X 軸ステージ１５はＸＺ平面上で、θ_Y 軸ステー
ジ１６はＹＺ平面上でそれぞれ揺動する。Ｙ軸ステージ
１４は、多軸ステージ装置１０の最下部に位置してお
り、この上にはＺ軸ステージ１３、Ｘ軸ステージ１２、
θ_Y 軸ステージ１６、θ_X 軸ステージ１５が順次に設置
されている。θ_X 軸ステージ１５の上面には、光源設置
部１１が設けられており、その上に光源５０が載置され
るようになっている。

【００３０】計測光学系３０は、対物レンズ３１、ハー
フミラー３２、位置ずれ計測用撮像素子３３、フィール
ドレンズ３４、リレーレンズ３５、及び角度ずれ計測用
撮像素子３６から構成されている。このうち、位置ずれ
計測用撮像素子３３は、発光点位置の基準位置からの変
位量を計測する位置ずれ計測部を構成している。また、
フィールドレンズ３４、リレーレンズ３５及び角度ずれ
計測用撮像素子３６は、光源５０の光放射方向の基準光
軸からの軸ずれ角度を計測する角度ずれ計測部を構成し
ている。

【００３１】対物レンズ３１は、光源５０から出射する
光を拡大する拡大レンズ系である。本実施形態では、光
源５０からの光が対物レンズ３１に入射することにより
対物レンズ３１の後側焦点面７０上に光源５０の空中像
が形成されるように、対物レンズ３１の前側焦点付近に
光源５０を配置してある。ハーフミラー３２は、入射す
る光の約半分を透過させ、残り半分を反射する。これに
より、光源５０から放射された光について、位置ずれ計
測用撮像素子３３へ向かう第１の光路と、角度ずれ計測
用撮像素子３６へ向かう第２の光路が設定されることに
なる。位置ずれ計測用撮像素子３３及び角度ずれ計測用
撮像素子３６は、受光面に入射した光の入射位置を測定
する二次元光検出素子である。フィールドレンズ３４
は、視野レンズともいわれるもので、対物レンズ３１の
口径をリレーレンズ３５の口径上に映すためのレンズ系
である。リレーレンズ３５は、対物レンズ３１の後側焦
点面７０上の空中像を角度ずれ計測用撮像素子３６の受
光面上に再結像させるためのレンズ系である。

【００３２】ここで、位置ずれ計測用撮像素子３３及び
角度ずれ計測用撮像素子３６として、２／３インチＣＣ
Ｄカメラ（例えば、Ｃ５９４８、Ｃ５９４０（浜松ホト
ニクス社製））を用い、さらに、対物レンズ３１として
焦点距離が３．４９ｍｍ、Ｎ．Ａ．が０．７、倍率が６
０倍のレンズを使用し、制御部４０として画素数が６４
０×４８４の画像処理装置を使用した場合を考える。こ
の場合、位置ずれ計測用撮像素子３３に撮像される領域
は約１４０×１０５μｍ、画素分解能は０．２２μｍ、
角度ずれ計測用撮像素子３６に撮像される領域は最大約
±４５°、分解能は０．２°となる。また、リレーレン
ズ３５を調整し、角度ずれ計測用撮像素子３６に撮像さ
れる領域を±１５°とすると、分解能は０．０６°とな
る。

【００３３】図３は、本実施形態の光源位置調整装置の
動作を説明するためのフローチャートである。以下で
は、このフローチャートと図１を参照しながら、本装置
による光源５０の位置調整手順と本装置の動作を説明す
る。

【００３４】まず、光源５０を光源設置部１１上に設置
した後（ステップ１０１）、光源５０を発光させる。光
源５０から出射した光は、対物レンズ３１によって拡大
された後、ハーフミラー３２によって二光束に分岐され
る。分岐光束のうちハーフミラー３２で反射された光束
は、フィールドレンズ３４、リレーレンズ３５及び角度
ずれ計測用撮像素子３６からなる光学系に入射する。本
実施形態の装置では、第１のプロセスとして、角度ずれ
計測用撮像素子３６へ向かう分岐光束に基づいて光源５
０の光放射角度及び光放射方向の基準光軸からの軸ずれ
角度を計測し、計測結果に基づいて光源５０の設置角度
を調整する（ステップ１０２〜１０４）。以下、この動
作を具体的に説明する。

【００３５】図１において符号７１、７２で示すよう
に、光源５０から出射した光のうち任意の角度成分が集
まった光束は平行光である。この様な平行光が対物レン
ズ３１に入射すると、対物レンズ３１の焦点面上の一点
に像を結ぶ。光源５０から出射した光のうち、対物レン
ズ３１の光軸に対して平行な光束は対物レンズ３１の光
軸上の後側焦点位置に像を結ぶ。また、光源５０よりあ
る角度をもって出射した平行光束は、対物レンズ３１の
後側焦点面上において、光源５０から出射された角度に
対応した距離だけ光軸からずれた位置に、その出射方向
の強度に比例した二次元的強度分布を示す空中像を形成
する。この様に、対物レンズ３１の後側焦点面７０上に
は、光源５０の二次元の放射角特性を示す強度分布像
（放射角強度分布像）が形成される。

【００３６】なお、対物レンズ３１の後側焦点面７０上
に生じた放射角強度分布像は、光源５０が半導体レーザ
あるいは光ファイバ出射端である場合には、各々の光源
の構造に由来する発光パターンの横モードに対応した強
度分布を示しており、一般にファーフィールドパターン
と呼ばれるものである。

【００３７】ハーフミラー３２で反射された分岐光束
は、フィールドレンズ３４及びリレーレンズ３５を透過
することで、対物レンズ３１の後側焦点面７０上の放射
角強度分布像を角度ずれ計測用撮像素子３６の受光面上
に必要かつ十分な大きさに結像する。すなわち、フィー
ルドレンズ３４及びリレーレンズ３５は、その協同作業
により光源５０の強度分布像を角度ずれ計測用撮像素子
３６の受光面上に再結像させることになる。

【００３８】前述のように光源５０から光軸に対しある
角度をもって出射した光は、その角度に応じた距離だけ
光軸からずれた位置に像を結ぶ。また、一般的に、光源
から出射した光の空間的強度分布はガウス分布である。
したがって、角度ずれ計測用撮像素子３６で検出される
光束の空間的強度分布の最強点若しくは重心の位置を求
めることにより、光源５０の光放射角度を算出すること
ができる。本装置では、制御部４０が角度ずれ計測用撮
像素子３６からの放射角信号に基いて光源５０の光放射
角度を算出する（ステップ１０２）。

【００３９】こうして計測された光放射角度は、表示装
置６０の画面上に二次元的にＸ、Ｙ表示される。この
Ｘ、Ｙ値は、光源５０の光放射方向をそれぞれＸＺ平
面、ＹＺ平面における開き角度で示したものであり、θ
_X 、θ_Y 座標とそれぞれ等価である。制御部４０は、こ
の計測値をステージ駆動装置２０にフィードバックし
て、多軸ステージ装置１０を制御する。すなわち、制御
部４０は、光放射角度の計測値と所定の基準光軸の
θ_X 、θ_Y 座標とを一致させるような制御信号（フィー
ドバック信号）をステージ駆動装置２０に送出して、θ
_X 軸ステージ１５及びθ_Y軸ステージ１６の駆動を制御
する。θ_X 軸ステージ１５及びθ_Y 軸ステージ１６の駆
動により、光源５０の光放射角度が所定の基準値に調整
されることになる。（ステップ１０３）。なお、θ_X ＝
θ_Y ＝０を基準値とした場合の光放射角度の調整の様子
を図４（ａ）及び（ｂ）に示す。

【００４０】この後、制御部４０は、再度、光源５０の
光放射角度を計測し、基準光軸との角度ずれの有無を検
査する（ステップ１０４）。このとき、角度ずれが発見
された場合には、制御部４０は、光放射角度の計測値と
基準光軸のθ_X 、θ_Y 座標とを一致させるように再び多
軸ステージ装置１０の駆動を制御する。以上の動作が繰
り返されることにより、光源５０の光放射方向が極めて
高精度に所定方向に調整されることになる。以上が、本
装置による位置調整手順の第１のプロセスである。

【００４１】次に、第２のプロセスについて説明する。
光源５０から出射した光束のうちハーフミラー３２を透
過したものは、位置ずれ計測用撮像素子３３に向かう。
本装置では、第２のプロセスとして、この光束に基づい
て光源５０の発光点位置及び発光点の基準位置からの変
位量を計測し、その計測結果に基づいて、第１のプロセ
スによりあおり角度が調整された光源５０の発光点の位
置ずれをなくすように光源５０の位置を調整する（ステ
ップ１０５〜１０７）。

【００４２】ハーフミラー３２を透過した分岐光束は、
対物レンズ３１の拡大作用により、位置ずれ計測用撮像
素子３３の受光面上に光源５０の１０倍〜１００倍の拡
大像を結像する。この拡大像は撮像素子３３により撮像
され、拡大像の画像情報を表す拡大像信号が制御部４０
に送出される。この拡大像信号に基づいて拡大像を解析
すれば、光源５０の発光点位置を算出し、基準位置から
のずれを求めることができる（ステップ１０５）。

【００４３】制御部４０は、この拡大像信号に基づいて
表示装置６０の画面のＸＹ平面上に光源５０の拡大像を
表示する。この拡大像は、Ｚ軸ステージ１３を駆動させ
ることにより大きさが変化する。この像が最小になるよ
うに、すなわちピントが合うようにＺ軸ステージ１３の
駆動を制御することによって発光点のＺ軸方向の位置ず
れを低減することができる。また、表示装置６０の画面
上の像位置を表すＸ、Ｙ値は、それぞれＸ軸ステージ１
２、Ｙ軸ステージ１４の座標と等価である。制御部４０
は、この計測値をステージ駆動装置２０にフィードバッ
クする。すなわち、発光点位置の計測値と所定の基準発
光位置のＸ、Ｙ座標とを一致させるような制御信号（フ
ィードバック信号）をステージ駆動装置２０に送出し
て、Ｘ軸ステージ１２及びＹ軸ステージ１４の駆動を制
御する。これにより、光源５０の発光点が所定の基準位
置に合致するように光源５０の位置が調整されることに
なる（ステップ１０６）。なお、Ｘ＝Ｙ＝Ｚ＝０を基準
位置とした場合の発光点位置の調整の様子を図４（ｃ）
〜（ｅ）に示す。

【００４４】この後、制御部４０は、再度、光源５０の
発光点位置を計測し、基準位置からの位置ずれの有無を
検査する（ステップ１０７）。このとき、位置ずれが発
見された場合には、制御部４０は、発光点位置の計測値
と基準位置とのＸＹＺ座標を一致させるように再び多軸
ステージ装置１０の駆動を制御する。以上の動作が繰り
返されることにより、光源５０の発光点位置が高精度に
所定の位置に調整されることになる。以上が、本装置に
よる位置調整手順の第２のプロセスである。この第２プ
ロセスの完了をもって、本装置による光源５０の位置調
整作業が終了する（ステップ１０８）。

【００４５】以上のように、本装置では、角度ずれ及び
発光点位置ずれの計測をリアルタイムで行っている。ま
た、光源５０の放射角強度分布の計測データ内に発光点
の位置情報が含まれていないので、角度ずれ計測時に先
立って光源５０の設置位置を正確に合わせる必要がな
く、従来よりもプロセスの少ない計測が可能である。こ
の結果、本装置によれば、迅速な光源の位置調整が可能
である。

【００４６】また、本装置は、光源５０の発光点位置ず
れ及び光放射角度ずれの計測結果を繰り返しフィードバ
ックして多軸ステージ１０の駆動を制御するので、光源
５０の発光点位置及び光放射方向を所定の位置及び方向
に精度良く調整することができる。

【００４７】このため、本装置を用いれば、光源の発光
位置やあおりの高精度な制御が可能であり、光源をハウ
ジングに精度良くマウントすることができるので、結果
的に出射ビームの位置及び出射ビーム方向のばらつきの
少ない発光体（例えば、半導体レーザ素子、ＳＬＤ、Ｌ
ＥＤ、光導波路、光ファイバなど）を容易に供給するこ
とができる。また、本装置を用いて光源の位置を調整す
ることで、光源と光学素子（光ファイバ、光導波路な
ど）を容易に効率良く接続することができる。

【００４８】なお、本装置において、位置ずれ計測用撮
像素子３３及び角度ずれ計測用撮像素子３６としてはＣ
ＣＤカメラを用いたが、この代わりに固体位置検出器を
用い、光源の放射光の重心位置を求めるようにしてもよ
い。

【００４９】実施形態２ 図５は、本実施形態の光源位置調整装置の構成を示す図
である。この装置は多軸ステージ装置１０、ステージ駆
動装置２０、対物レンズ８１、ハーフミラー８２ａ及び
８２ｂ、角度ずれ計測部１６０、広範囲位置ずれ計測部
１６１、狭範囲位置ずれ計測部１６２、及び制御部４１
から構成されている。角度ずれ計測部１６０は、フィー
ルドレンズ８４ａ、リレーレンズ８５ａ及び角度ずれ計
測用撮像素子８６から構成されている。広範囲位置ずれ
計測部１６１は、フィールドレンズ８４ｂ、リレーレン
ズ８５ｂ及び広範囲位置ずれ計測用撮像素子８７から構
成されている。狭範囲位置ずれ計測部１６２は、結像レ
ンズ８３及び狭範囲位置ずれ計測用撮像素子８８から構
成されている。

【００５０】対物レンズ８１は、光源５０の出射光を拡
大する拡大レンズ系であり、光源５０から出射した光が
対物レンズ８１に入射することで、対物レンズ８１の後
側焦点面上に光源５０の拡大空中像が形成されるように
なっている。

【００５１】ハーフミラー８２ａは、入射する光の約半
分を透過させ、残り半分を反射する。これにより、光源
５０からの光についてハーフミラー８２ｂへ向かう第１
の光路と、角度ずれ計測部８６へ向かう第２の光路が設
定されることになる。

【００５２】ハーフミラー８２ｂは、対物レンズ８１に
よって結像された空中拡大像９０の面上において、対物
レンズ８１及び結像レンズ８３からなる光学系の光軸に
対して鏡面の法線が４５度の角度をなすように傾けて設
置されており、ハーフミラー８２ａを透過した光束の約
半分を透過させ、残り半分を反射する。これにより、ハ
ーフミラー８２ａを透過した光束について広範囲位置ず
れ計測部１６１ヘ向かう光路と狭範囲位置ずれ計測部１
６２へ向かう光路が設定されることになる。また、上記
のようにハーフミラー８２ｂを配置することで、広範囲
位置ずれ計測用撮像素子８７及び狭範囲位置ずれ計測用
撮像素子８８の各撮像視野における光源５０の拡大像の
位置が一致する（例えば、拡大像が撮像素子８７の撮像
視野の中心に位置する時は、撮像素子８８においても拡
大像は撮像視野の中心に位置する）ようになる。

【００５３】結像レンズ８３は、ハーフミラー８２ｂの
後側に配置されており、対物レンズ８１によって拡大結
像された空中像９０を狭範囲位置ずれ計測用撮像素子８
７の受光面上に必要かつ十分な大きさに拡大結像させ
る。なお、結像レンズ８３の倍率は、通常、５〜２０倍
程度とする。

【００５４】フィールドレンズ８４ａ及び８４ｂは、対
物レンズ８１の口径をそれぞれリレーレンズ８５ａ、８
５ｂの口径上に映すためのレンズ系である。リレーレン
ズ８５ａ及び８５ｂは、対物レンズ８１の後側焦点面上
の空中像をそれぞれ角度ずれ計測用撮像素子８６、広範
囲位置ずれ計測用撮像素子８８の受光面上に再結像させ
るためのレンズ系である。

【００５５】角度ずれ計測用撮像素子８６、狭範囲位置
ずれ計測用撮像素子８７及び広範囲位置ずれ計測用撮像
素子８８は、受光面に入射した光の二次元的強度分布を
検出する二次元光検出素子である。

【００５６】制御部４１は、各撮像素子８６〜８８から
送られてくる撮像情報信号に基づいて光源５０の発光位
置ずれ及び光放射角度ずれを算出し、その算出データに
基づいてステージ駆動装置２０にフィードバック信号を
送出し、多軸ステージ装置１０の駆動を制御する。制御
部４１には、本装置の動作確認用の表示装置６０が接続
されており、制御部４１が取得した撮像情報に基づい
て、光源５０の発光位置ずれ及び光放射角度ずれの様子
を画面上に表示するようになっている。

【００５７】ここで、本実施形態の光源位置調整装置に
おいて、角度ずれ計測用撮像素子８６、狭範囲位置ずれ
計測用撮像素子８７及び広範囲位置ずれ計測用撮像素子
８８として、２／３インチＣＣＤカメラ（例えば、Ｃ５
９４８、Ｃ５９４０（浜松ホトニクス社製））を用い、
さらに、対物レンズ３１として焦点距離が３．４９ｍ
ｍ、Ｎ．Ａ．が０．７、倍率が６０倍のレンズを使用
し、さらに、制御部４１として画素数が６４０×４８４
の画像処理装置を使用した場合を考える。この場合、広
範囲位置ずれ計測用撮像素子８８に撮像される領域は約
１４０×１０５μｍ、画素分解能は０．２２μｍ、狭範
囲位置ずれ計測用撮像素子８７に撮像される領域は約１
４×１０μｍ、画素分解能は０．０２μｍ、角度ずれ計
測用撮像素子８６に撮像される領域は最大約±４５°、
分解能は０．２°となる。また、リレーレンズ８５ａを
調整し、角度ずれ計測用撮像素子８６に撮像される領域
を±１５°とすると、分解能は０．０６°となる。

【００５８】図６は、本実施形態の光源位置調整装置の
動作を説明するためのフローチャートである。以下で
は、このフローチャートと図５を参照しながら、本装置
の動作を説明する。

【００５９】まず、光源５０を光源設置部１１上に設置
した後（ステップ２０１）、光源５０を発光させる。光
源５０から出射した光は、対物レンズ８１によって拡大
された後、ハーフミラー８２ａによって二光束に分岐さ
れる。分岐光束のうちハーフミラー８２ａで反射された
光束は、角度ずれ計測部１６０に入射する。本装置で
は、第１のプロセスとして、この分岐光束に基づいて光
源５０の光放射角度を計測し、その計測結果に基づいて
光源５０の設置角度を調整する（ステップ２０２〜２０
４）。以下、この動作を具体的に説明する。

【００６０】ハーフミラー８２ａで反射された分岐光束
は、フィールドレンズ８４ａ及びリレーレンズ８５ａを
透過することで、対物レンズ８１の後側焦点面７３上の
空中像を角度ずれ計測用撮像素子８６の受光面上に必要
かつ十分な大きさに結像する。すなわち、フィールドレ
ンズ８４ａ及びリレーレンズ８５ａは、その協同作業に
より光源５０の空中像を角度ずれ計測用撮像素子８６の
受光面上に再結像させることになる。既に説明したよう
に、対物レンズ８１の後側焦点面７３には、光源５０の
二次元の放射角特性を示す放射角強度分布像が形成され
ていることになるから、角度ずれ計測用撮像素子８６の
受光面上にも光源５０の放射角強度分布像が再結像され
る。そして、実施形態１で既に述べたように、角度ずれ
計測用撮像素子８６で検出される空間的強度分布の最強
点若しくは重心の位置を求めることにより、光源５０の
光放射角度を算出することができる。本装置では、制御
部４１が角度ずれ計測用撮像素子８６からの放射角信号
に基いて光源５０の光放射角度を算出する（ステップ２
０２）。

【００６１】こうして計測された光放射角度は、表示装
置６０の画面上に二次元的にＸ、Ｙ表示される。この
Ｘ、Ｙ値は、θ_X 、θ_Y 座標とそれぞれ等価である。制
御部４１は、この計測値と所定の基準光軸のθ_X 、θ_Y
座標とを一致させるような制御信号（フィードバック信
号）をステージ駆動装置２０に送出して、θ_X 軸ステー
ジ１５及びθ_Y 軸ステージ１６の駆動を制御する（ステ
ップ２０３）。これにより、光源５０の光放射角度が所
定の基準値に合致するように調整される。

【００６２】この後、制御部４１は、再度、光源５０の
光放射角度を計測し、基準光軸との角度ずれの有無を検
査し（ステップ２０４）、角度ずれが発見された場合に
は、制御部４１は、光放射角度の計測値と基準光軸のθ
_X 、θ_Y 座標とを一致させるように再び多軸ステージ装
置１０の駆動を制御する。以上の動作が繰り返されるこ
とにより、光源５０の光放射方向が極めて高精度に所定
方向に調整されることになる。以上が、本装置による位
置調整手順の第１のプロセスである。

【００６３】次に、第２及び第３のプロセスについて説
明する。光源５０から出射した光束のうちハーフミラー
８２ａを透過したものは、ハーフミラー８２ｂに入射す
る。本装置では、この光束に基づいて光源５０の発光点
位置を計測し、その計測結果に基づいて、第１のプロセ
スによりあおり角度を調整された光源５０の発光点の位
置ずれをなくすように光源５０の位置を調整する（ステ
ップ２０５〜２１０）。

【００６４】ハーフミラー８２ｂの中心部を透過した光
束は、結像レンズ８３に入射し、その結像作用によっ
て、対物レンズ８１により拡大結像された空中像９０を
狭範囲位置ずれ計測用撮像素子８８の受光面上に必要か
つ十分な大きさに拡大結像する。また、ハーフミラー８
２ｂによって反射された光束は、フィールドレンズ８４
ｂ及びリレーレンズ８５ｂの協同作業により対物レンズ
８１の許容視野全体の空中拡大像を広範囲位置ずれ計測
用撮像素子８７の受光面上に再結像させる。

【００６５】図７に示すように、狭範囲位置ずれ用撮像
素子８８は、広範囲位置ずれ用撮像素子８７の撮像視野
の中心部の１／５〜１／２０の範囲をその撮像視野の全
体で撮像していることになる。このため、狭範囲位置ず
れ計測部１６２によれば、より精密な発光点位置ずれの
計測が可能となる。但し、狭範囲位置ずれ計測用撮像素
子８８は、１０〜２０μｍ角程度の微小な範囲を拡大計
測するため、光源５０の像をその撮像視野内に配置させ
ることが難しい。しかしながら、広範囲位置ずれ用撮像
素子８７により位置ずれを計測して光源５０の位置を調
整した後であれば、光源５０の像は狭範囲位置ずれ用撮
像素子８８の撮像視野内に位置するようになる。

【００６６】このことに鑑み、本装置では、まず、第２
のプロセスとして、広範囲位置ずれ計測用撮像素子８７
が出力する光源５０の拡大像信号に基づき、制御部４１
が光源５０の発光点の位置ずれを算出する（ステップ２
０５）。制御部４１は、表示装置６０の画面のＸＹ平面
上に光源５０の拡大像を表示する。この拡大像が最小に
なるようにＺ軸ステージ１３の駆動を制御することによ
って発光点のＺ軸方向の位置ずれを低減することができ
る。また、表示装置６０の画面上の像位置を表すＸ、Ｙ
値は、それぞれＸ軸ステージ１２、Ｙ軸ステージ１４の
座標と等価である。制御部４１は、この計測値と所定の
基準発光位置のＸ、Ｙ座標とを一致させるような制御信
号（フィードバック信号）をステージ駆動装置２０に送
出して、Ｘ軸ステージ１２及びＹ軸ステージ１４の駆動
を制御する。これにより、光源５０の発光点が所定の基
準位置に合致するように光源５０の位置が調整されるこ
とになる（ステップ２０６）。

【００６７】この後、制御部４０は、再度、光源５０の
発光点位置を計測し、基準位置からの位置ずれの有無を
検査し（ステップ２０７）、位置ずれが発見された場合
には、制御部４１は、発光点位置の計測値と基準位置と
を一致させるように再び多軸ステージ装置１０の駆動を
制御する。以上の動作が繰り返されることにより、光源
５０の発光点位置が高精度に所定の位置に調整されるこ
とになる。以上が、本装置による位置調整手順の第２の
プロセスである。

【００６８】本装置では、さらに、第３のプロセスとし
て、狭範囲位置ずれ計測用撮像素子８８が出力する拡大
像信号に基づいて制御部４１が光源５０の発光点位置の
ずれを再度算出し、この算出結果に基づいてＺ軸ステー
ジ１３、並びにＸ軸ステージ１２及びＹ軸ステージ１４
を駆動させ、光源５０の位置を再調整する（ステップ２
０８〜２１０）。狭範囲位置ずれ計測部１６２によれ
ば、光源５０の発光点について詳細な位置情報を得るこ
とができるので、光源５０の発光点の位置をより高い精
度で調整することが可能である。この第３プロセスの完
了をもって、本装置による光源５０の位置調整が終了す
る（ステップ２１１）。なお、狭範囲位置ずれ計測部１
６２によれば、光源の放射角特性や近視野像の計測も合
わせて行うことができる。

【００６９】この様に、本装置では、広範囲位置ずれ計
測部１６１の計測結果に基づく位置調整の後で、さらに
狭範囲位置ずれ計測部１６２の計測結果に基づく微調整
を行うので、極めて高い精度で光源５０の発光点位置を
調整することができる。

【００７０】なお、本装置では、ハーフミラー８２ｂを
用いて光源５０からの光束を広範囲位置ずれ計測部１６
１に向かう光束と狭範囲位置ずれ計測部１６２に向かう
光束に分岐したが、代わりに、光軸上において直径１４
μｍ程度の穴があいた反射鏡９１を用いることもでき
る。図８は、この反射鏡９１を設置した例を示す図であ
る。この様な反射鏡９１を設置した場合でも、広範囲位
置ずれ計測部１６１及び狭範囲位置ずれ計測部１６２の
いずれかにより光源５０の像が検出されるので、光源５
０の位置調整を行うことができる。ハーフミラーを用い
る場合と異なり、各計測部１６１、１６２に向かう光束
の光量が低減されないので、反射鏡を用いる方法は、光
源５０の光量が小さい場合の一つの有効な手段となり得
る。

【００７１】

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の光
源位置調整装置では、軸ずれ角度の計測に先立って光源
の位置を調整する必要がなく、軸ずれ角度及び発光点の
基準位置からの変位量の計測をリアルタイムで迅速に行
うことができるので、迅速な光源の光放射方向と発光点
位置を所定の基準光軸及び基準位置に迅速に合致させる
ことができる。このため、本装置を用いれば、光源をハ
ウジングに精度良くマウントして出射ビーム位置及び出
射ビーム方向のばらつきの少ない発光体を容易に供給す
ることができる。また、本装置を用いれば、光源と光学
素子を容易に効率良く接続することができる。

【００７２】また、特に、位置ずれ計測部が、第２の光
路設定手段、広範囲計測部及び狭範囲計測部を備えてい
る光源位置調整装置では、広範囲計測部の検出結果に基
づき光源位置の粗調整を行った後、さらに、狭範囲計測
部の検出結果に基づき光源位置の微調整を行うので、極
めて高い精度で光源の発光点位置を基準位置に合致させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態の構成を示す平面図である。

【図２】多軸ステージ装置１０の構成を示す全体斜視図
である。

【図３】本発明の一形態による位置調整手順を示すフロ
ーチャートである。

【図４】光源５０の光放射角度ずれ及び発光点位置ずれ
の補正を示す図である。

【図５】本発明の他の形態の構成を示す平面図である。

【図６】図５の装置による位置調整手順を示すフローチ
ャートである。

【図７】広範囲位置ずれ用撮像素子８７及び狭範囲位置
ずれ用撮像素子８８の撮像視野を示す図である。

【図８】図５の装置において、ハーフミラー８２ｂの代
わりに反射鏡９１を設置した例を示す図である。

【図９】従来の位置調整装置による位置調整手順を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１０…多軸ステージ装置、２０…ステージ制御装置、３
０…計測光学系、３１…対物レンズ、３２…ハーフミラ
ー、３３…位置ずれ計測用撮像素子、３４…フィールド
レンズ、３５…リレーレンズ、３６…角度ずれ計測用撮
像素子、４０…制御部、５０…光源、６０…表示装置。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源の光放射方向及び発光点位置を所定
   の基準光軸及び基準位置に合致させる光源位置調整装置
   であって、 前記光源から出射した光束を拡大する拡大レンズ系と、 前記拡大レンズ系から出射した光束を第１及び第２の光
   路に進行させる第１の光路設定手段と、 前記第１の光路上に配置され、前記光源の放射角強度分
   布を検出する角度ずれ計測部と、 前記第２の光路上に配置され、前記拡大レンズの結像面
   上に生じた前記光源の拡大像を検出する位置ずれ計測部
   と、 前記光源を平行移動及び揺動させる多軸ステージ装置
   と、 前記多軸ステージ装置に駆動信号を送出するステージ駆
   動手段と、 前記角度ずれ計測部の出力信号に基づいて前記光源の光
   出射方向の前記基準光軸からの軸ずれ角度を求めるとと
   もに、前記位置ずれ計測部の出力信号に基づいて前記光
   源の発光点の前記基準位置からの変位量を求め、これら
   の結果に基づいて前記ステージ駆動手段に制御信号を送
   出する制御手段と、 を備える光源位置調整装置。
2. 【請求項２】 前記第１の光路設定手段は、前記拡大レ
   ンズ系から出射した光束を分岐し、この分岐光束を前記
   第１及び第２の光路にそれぞれ進行させるものであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の光源位置調整装置。
3. 【請求項３】 前記第１の光路設定手段は、前記拡大レ
   ンズ系から出射した光束を受光し、その光束の出射光路
   を前記第１及び第２の光路の間で相互に切り替えるもの
   であり、 前記制御手段は、この光路切り替えタイミングを制御し
   て前記軸ずれ角度及び変位量を求めることを特徴とする
   請求項１記載の光源位置調整装置。
4. 【請求項４】 前記角度ずれ計測部は、前記第１の光路
   上に配置され、前記拡大レンズの後側焦点面上に生じた
   前記光源の放射角強度分布を再結像させる第１の光学系
   と、前記第１の光学系により再結像された放射角強度分
   布を検出する第１の光検出器とを備えることを特徴とす
   る請求項１記載の光源位置調整装置。
5. 【請求項５】 前記位置ずれ計測部は、前記第２の光路
   上に配置され、前記拡大レンズ系の結像面上に生じた前
   記光源の拡大像を検出する第２の光検出器を備えること
   を特徴とする請求項１記載の光源位置調整装置。
6. 【請求項６】 前記位置ずれ計測部は、 前記第２の光路上において前記拡大レンズ系の空中拡大
   像面上に配置され、前記拡大レンズ系から出射した光束
   を広範囲計測用の光路及び狭範囲計測用の光路に進行さ
   せる第２の光路設定手段と、 前記広範囲計測用の光路上に配置され、前記拡大レンズ
   系の許容視野の全体にわたる前記光源の空中拡大像を検
   出する広範囲計測部と、 前記狭範囲計測用の光路上に配置され、前記拡大レンズ
   系の許容視野の一部における前記光源の空中拡大像を検
   出する狭範囲計測部と、 を備えていることを特徴とする請求項１記載の光源位置
   調整装置。
7. 【請求項７】 前記第２の光路設定手段は、前記拡大レ
   ンズ系から出射した光束を分岐し、この分岐光束を前記
   広範囲計測用の光路及び前記狭範囲計測用の光路にそれ
   ぞれ進行させるものであることを特徴とする請求項６記
   載の光源位置調整装置。
8. 【請求項８】 前記第２の光路設定手段は、前記拡大レ
   ンズ系から出射した光束を受光し、その光束の出射光路
   を前記広範囲計測用の光路及び前記狭範囲計測用の光路
   の間で相互に切り替えるものであり、 前記制御手段は、この光路切り替えタイミングを制御し
   て前記軸ずれ角度及び変位量を求めることを特徴とする
   請求項６記載の光源位置調整装置。