JP3271221B2 - Method of detecting light emission position of light emitter and method of assembling optical parts using the same - Google Patents

Method of detecting light emission position of light emitter and method of assembling optical parts using the same

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JP3271221B2
JP3271221B2 JP04524094A JP4524094A JP3271221B2 JP 3271221 B2 JP3271221 B2 JP 3271221B2 JP 04524094 A JP04524094 A JP 04524094A JP 4524094 A JP4524094 A JP 4524094A JP 3271221 B2 JP3271221 B2 JP 3271221B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ等の発光
体における発光位置検出方法とそれを用いた光学部品の
組立て方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting a light emitting position in a light emitting body such as a semiconductor laser and a method for assembling an optical component using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザ等の発光体は、活性領域に
所定の電流を与えることで劈開面等の発光面からコヒー
レントな光を出射するものである。この半導体レーザを
情報機器等の光源として用いる場合には、チップ状の半
導体レーザを所定の実装用基台上に固定してレンズ系と
の光軸合わせを行い、パッケージ内に収納してモジュー
ル化した光学部品、いわゆる半導体レーザモジュールと
して情報機器内に組み込んでいる。
2. Description of the Related Art A light emitting body such as a semiconductor laser emits coherent light from a light emitting surface such as a cleavage surface by applying a predetermined current to an active region. When this semiconductor laser is used as a light source for information equipment, a chip-shaped semiconductor laser is fixed on a predetermined mounting base, the optical axis is aligned with the lens system, and stored in a package to make a module. Optical components, so-called semiconductor laser modules, are incorporated in information equipment.

【0003】このような光学部品を組立てるには、半導
体レーザの発光位置を正確に測定してその発光方向と実
装用基台の基準とを正確に位置合わせする必要がある。
図3は、従来の半導体レーザの発光位置測定方法を説明
する概略斜視図である。すなわち、この半導体レーザ1
の発光位置を測定するには、先ず、XYZ軸方向に基づ
く基準位置に合わせて半導体レーザ1を配置した状態で
劈開面である発光面10上の2点A、Bの位置をレーザ
測長機9を用いて測長する。
In order to assemble such an optical component, it is necessary to accurately measure the light emitting position of the semiconductor laser and accurately align the light emitting direction with the reference of the mounting base.
FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating a conventional method for measuring the light emission position of a semiconductor laser. That is, the semiconductor laser 1
In order to measure the light emission position, first, the position of the two points A and B on the light emission surface 10 which is the cleavage plane is measured with a laser length measuring machine in a state where the semiconductor laser 1 is arranged in accordance with the reference position based on the XYZ axis directions. 9 is used to measure the length.

【0004】レーザ測長機9は予めX軸方向と平行に移
動するよう配置されており、この2点A、Bの測長値か
ら発光面10のX軸方向に対する傾きα’を算出する。
さらに、半導体レーザ1の上方に配置したCCDカメラ
等の受光装置4を用いてレーザ光Qの映像を取り込み、
これを画像処理することでX軸方向に対するレーザ光Q
の発光点10aの位置を算出する。
The laser length measuring machine 9 is previously arranged so as to move in parallel with the X-axis direction, and calculates the inclination α ′ of the light emitting surface 10 with respect to the X-axis direction from the measured values of these two points A and B.
Further, an image of the laser light Q is captured by using a light receiving device 4 such as a CCD camera arranged above the semiconductor laser 1,
By image processing this, the laser light Q in the X-axis direction
Of the light emitting point 10a is calculated.

【0005】光学部品を組立てるには、これらの算出結
果すなわち基準位置に対する発光面10の傾きα’とX
軸方向に対する発光点10aの位置とに基づいて半導体
レーザ1を図示しない実装用基板上に固定する。この
際、レーザ光Qが半導体レーザ1の発光面10に対して
直角な方向に出射することを前提としており、先に求め
た発光面10の傾きα’および発光点10aの位置を考
慮して実装用基板上に位置合わせしている。
In order to assemble an optical component, the results of these calculations, that is, the inclination α ′ of the light emitting surface 10 with respect to the reference position and X ′
The semiconductor laser 1 is fixed on a mounting board (not shown) based on the position of the light emitting point 10a in the axial direction. At this time, it is assumed that the laser light Q is emitted in a direction perpendicular to the light emitting surface 10 of the semiconductor laser 1, and the inclination α ′ of the light emitting surface 10 and the position of the light emitting point 10a are determined in advance. It is aligned on the mounting board.

【0006】また、さらに精度の高い実装を行うために
は、レーザ光QのZ軸方向に対する傾きβ’および発光
点10aの位置を求め、これを考慮した半導体レーザ1
の位置合わせする。この傾きβ’およびZ軸方向に対す
る発光点10aの位置を求めるには、受光装置4を半導
体レーザ1の側方に配置し、ここから取り込んだレーザ
光Qの画像を処理することで算出している。
Further, in order to perform mounting with higher accuracy, the inclination β ′ of the laser beam Q with respect to the Z-axis direction and the position of the light emitting point 10a are obtained, and the semiconductor laser 1 taking this into consideration is used.
Position. In order to determine the inclination β ′ and the position of the light emitting point 10a with respect to the Z-axis direction, the light receiving device 4 is arranged on the side of the semiconductor laser 1, and the image of the laser light Q captured therefrom is processed and calculated. I have.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな発光体の発光位置検出方法およびこれを用いた光学
部品の組立て方法には次のような問題がある。すなわ
ち、発光体の発光位置を検出するにあたり、先ずレーザ
測長機を用いて発光面の2点の位置を測長しているた
め、例えばその2点のうちいずれかに欠けや割れが発生
していたりゴミが付着していたりした場合には正確な測
長値が得られず、発光面の傾きを正確に算出するのが困
難となる。しかも、発光部品の組立てを行う場合にはこ
の発光面の傾きを基準として位置合わせしているため、
この測定が不正確になるとレンズ系との光の結合効率が
低下するという不都合が発生する。
However, such a method for detecting a light emitting position of a light emitting body and a method for assembling an optical component using the same have the following problems. That is, when detecting the light emitting position of the light emitting body, first, the position of two points on the light emitting surface is measured using a laser length measuring device, so that, for example, chipping or cracking occurs at one of the two points. In the case where the light-emitting surface is moved or dust is attached, an accurate length measurement value cannot be obtained, and it is difficult to accurately calculate the inclination of the light emitting surface. In addition, when assembling the light emitting parts, the alignment is performed based on the inclination of the light emitting surface.
If this measurement becomes inaccurate, there occurs a disadvantage that the coupling efficiency of light with the lens system is reduced.

【0008】また、精度の高い測定を行うためにはレー
ザ測長機を正確に移動させる機構が必要となったり何台
もの受光装置を配置しなければならず、装置構成の複雑
化や検出時間の遅延を招くことになる。
In addition, in order to perform highly accurate measurement, a mechanism for accurately moving the laser length measuring device is required or a number of light receiving devices must be arranged, which complicates the device configuration and the detection time. Will be delayed.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために成された発光体の発光位置検出方法と
それを用いた光学部品の組立て方法である。すなわち、
本発明の発光体の発光位置検出方法は、先ず、半導体レ
ーザ等から成る発光体を基準位置に配置した状態でコヒ
ーレントな光を出射し、その光を同心円状で一定間隔に
形成された円形回折格子を通過させ、次いで、円形回折
格子を通過した光をスクリーンに当てて、所定の間隔か
ら成る複数の輪状の回折光をスクリーンに映し出し、そ
の後、この回折光の間隔に基づいて基準位置に対する光
の発光方向を算出するとともに回折光の中心位置に基づ
いて基準位置に対する発光点位置を算出する方法であ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a method for detecting a light emitting position of a luminous body and a method for assembling an optical component using the same, which have been made to solve such problems. That is,
The method for detecting the light emitting position of a light emitting body according to the present invention is as follows. First, a coherent light is emitted in a state in which a light emitting body made of a semiconductor laser or the like is arranged at a reference position, and the light is concentrically formed into a circular diffraction pattern. After passing through the grating, the light passing through the circular diffraction grating is applied to the screen to project a plurality of annular diffracted lights having a predetermined interval on the screen, and then the light relative to the reference position is determined based on the interval between the diffracted lights. And calculating the light emitting point position with respect to the reference position based on the center position of the diffracted light.

【0010】また、本発明の光学部品の組立て方法は、
先の発光体の発光位置検出方法を用いたものであり、先
ず、測定用ステージ上に半導体レーザ等から成る発光体
を配置した状態で基準位置に対する光の発光方向および
発光点位置を算出した後、その発光体を測定用ステージ
から実装用基台へ移載し、算出した発光方向および発光
点位置に基づいて発光体を実装用基台の基準に合わせて
固定する組立て方法である。
[0010] The method for assembling an optical component according to the present invention comprises:
First, the light emitting direction and the light emitting point position with respect to the reference position are calculated in a state where the light emitting body made of a semiconductor laser or the like is arranged on the measuring stage. And an assembly method in which the luminous body is transferred from the measurement stage to the mounting base, and the luminous body is fixed in accordance with the reference of the mounting base based on the calculated light emitting direction and light emitting point position.

【0011】[0011]

【作用】本発明の発光体の発光位置検出方法では、発光
体からコヒーレントな光を出射して同心円状で一定間隔
に形成された円形回折格子を通過させスクリーンに所定
の間隔から成る複数の輪状の回折光を映し出している。
このスクリーンに映し出される回折光の間隔は、光の波
長や円形回折格子のピッチ、円形回折格子やスクリーン
の位置などが固定の場合において、発光体から出射され
る光の円形回折格子に対する角度に応じて変化する。ま
た、回折光の中心位置は、基準位置に対する発光点の相
対的な位置を示している。そこで、この回折光の間隔や
中心位置を測定することでこれらに応じた光の発光方向
および発光点位置を算出できるようになる。
In the method for detecting the light emitting position of a light emitting body according to the present invention, a plurality of ring-shaped light emitting elements having a predetermined spacing are formed on a screen by emitting coherent light from the light emitting body and passing the light through a concentric circular diffraction grating formed at a constant spacing. Is reflected.
The interval of the diffracted light projected on this screen depends on the angle of the light emitted from the light emitter with respect to the circular diffraction grating when the wavelength of the light, the pitch of the circular diffraction grating, and the position of the circular diffraction grating and the screen are fixed. Change. Further, the center position of the diffracted light indicates the relative position of the light emitting point with respect to the reference position. Therefore, by measuring the interval and the center position of the diffracted light, it becomes possible to calculate the light emitting direction and the light emitting point position according to these.

【0012】また、本発明の光学部品の組立て方法で
は、先の発光位置検出方法を用いて光の発光方向および
発光点位置を算出した後、これらの基づいて発光体を実
装用基台上へ移載し固定しているため、発光体から出射
する直接光の発光方向や発光点位置を基準とした実装を
行うことができるようになる。
In the method for assembling an optical component according to the present invention, the light emitting direction and the light emitting point position of the light are calculated by using the above light emitting position detecting method, and then the light emitting body is placed on the mounting base based on these. Since it is transferred and fixed, it is possible to perform mounting based on the light emitting direction and the light emitting point position of the direct light emitted from the light emitting body.

【0013】[0013]

【実施例】以下に、本発明の発光体の発光位置検出方法
とそれを用いた光学部品の組立て方法の実施例を図に基
づいて説明する。先ず、図1の概略斜視図に基づいて本
発明の発光体の発光位置検出方法を説明する。なお、本
実施例においては説明を分かりやすくするため発光体の
例として半導体レーザ1を用いた場合を用いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for detecting a light emitting position of a luminous body of the present invention and a method for assembling an optical component using the same will be described below with reference to the drawings. First, a method for detecting a light emitting position of a light emitting body according to the present invention will be described with reference to the schematic perspective view of FIG. Note that, in this embodiment, a case where the semiconductor laser 1 is used as an example of a light emitting body is used for easy understanding.

【0014】半導体レーザ1の発光位置を検出するに
は、予めXYZ軸方向に基づいた基準位置に対して円形
回折格子2とスクリーン3との位置および間隔を一定に
して配置しておく。すなわち、X軸方向と平行に円形回
折格子2とスクリーン3とを配置し、しかもその間隔を
mとしておく。ここで用いる円形回折格子2は、例えば
ホトリソグラフィー加工を用いてガラス基板などの透明
体上に数十μm以下の一定のピッチPで複数の同心円状
の格子を形成したものである。
In order to detect the light emitting position of the semiconductor laser 1, a position and an interval between the circular diffraction grating 2 and the screen 3 are previously set to be constant with respect to a reference position based on the XYZ axis directions. That is, the circular diffraction grating 2 and the screen 3 are arranged in parallel with the X-axis direction, and the distance between them is set to m. The circular diffraction grating 2 used here is formed by forming a plurality of concentric gratings at a constant pitch P of several tens μm or less on a transparent body such as a glass substrate using, for example, photolithography.

【0015】発光位置の検出を行うには、先ず、半導体
レーザ1を基準位置に配置して円形回折格子2と劈開面
などの発光面10とが対向するように、かつその間隔が
Lとなるようにする。次に、この状態で半導体レーザ1
の図示しない電極にプローブ針11を当てて所定の電流
を半導体レーザ1の活性領域(図示せず)に与え、レー
ザ発振を発生させる。これにより、発光面10からコヒ
ーレントな光、すなわちレーザ光Qが出射する。なお、
このレーザ光Qの発光方向は、X軸方向に対してα、Z
軸方向に対してβの傾きを備えているものとする。
In order to detect the light emitting position, first, the semiconductor laser 1 is arranged at the reference position, and the circular diffraction grating 2 and the light emitting surface 10 such as a cleavage plane are opposed to each other, and the interval between them is L. To do. Next, in this state, the semiconductor laser 1
A probe needle 11 is applied to an electrode (not shown) to apply a predetermined current to an active region (not shown) of the semiconductor laser 1 to generate laser oscillation. Thereby, coherent light, that is, laser light Q is emitted from the light emitting surface 10. In addition,
The emission direction of the laser light Q is α, Z with respect to the X-axis direction.
It is assumed that the inclination is β with respect to the axial direction.

【0016】このようなレーザ光Qが円形回折格子2を
通過する場合、光の回折現象によってレーザ光Qが回折
し、スクリーン3に所定間隔で複数の輪状の回折光31
が映し出される。また、レーザ光Qは発光点10aから
ある角度を持って広がるため、波長λ0のレーザ光Qが
円形回折格子2に入った場合、ある位置とそこより1ピ
ッチP分だけ離れた位置に入った光では位相差λ’が生
じる。この位相差λ’は半導体レーザ1の発光面10と
円形回折格子2との距離Lにより変化し(数1参照)、
また見かけ上の波長λは半導体レーザの波長λ0 より位
相差λ’だけ小さくなる(数2参照)。
When such a laser beam Q passes through the circular diffraction grating 2, the laser beam Q is diffracted by a light diffraction phenomenon, and a plurality of annular diffracted beams 31 are provided on the screen 3 at predetermined intervals.
Is projected. Further, since the laser light Q spreads at a certain angle from the light emitting point 10a, when the laser light Q of the wavelength λ 0 enters the circular diffraction grating 2, it enters a certain position and a position separated by one pitch P therefrom. Phase difference λ ′ is generated in the reflected light. The phase difference λ ′ changes depending on the distance L between the light emitting surface 10 of the semiconductor laser 1 and the circular diffraction grating 2 (see Equation 1).
Further, the apparent wavelength λ is smaller than the wavelength λ 0 of the semiconductor laser by the phase difference λ ′ (see Equation 2).

【0017】[0017]

【数1】 (Equation 1)

【数2】 (Equation 2)

【0018】ここで、レーザ光Qの傾きα、βがそれぞ
れ0であった場合について説明する。このようなレーザ
光Qが円形回折格子2を通過すると、スクリーン3には
間隔dから成る同心円状の回折光31が映し出される。
同心円状となる回折光31の間隔dは、レーザ光Qの見
かけ上の波長をλ、円形回折格子2とスクリーン3との
距離mおよび円形回折格子2のピッチPとの間に数3で
示される関係が成り立つ。
Here, a case where the inclinations α and β of the laser light Q are 0 will be described. When such a laser beam Q passes through the circular diffraction grating 2, a concentric diffracted beam 31 having an interval d is projected on the screen 3.
The interval d between the concentric diffracted lights 31 is represented by the apparent wavelength of the laser light Q as λ, the distance m between the circular diffraction grating 2 and the screen 3 and the pitch P between the circular diffraction gratings 2 as Relationship is established.

【0019】[0019]

【数3】 (Equation 3)

【0020】そこで、円形回折格子2のピッチPおよび
円形回折格子2とスクリーン3との距離mが一定であれ
ば、間隔dを求めることによりレーザ光Qの見かけ上の
波長λを算出することができる。また、半導体レーザ1
の波長λ0 は半導体レーザ1の構成材料によって決まる
値であり、この波長λ0 と先に算出した見かけ上の波長
λとに基づいて数2から位相差λ’を算出することがで
きる。さらに、位相差λ’および円形回折格子2のピッ
チPに基づいて数1から発光面10と円形回折格子2と
の距離Lを算出できる。
Therefore, if the pitch P of the circular diffraction grating 2 and the distance m between the circular diffraction grating 2 and the screen 3 are constant, the apparent wavelength λ of the laser beam Q can be calculated by obtaining the distance d. it can. In addition, the semiconductor laser 1
Wavelength lambda 0 is a value determined by the material of the semiconductor laser 1, it is possible to calculate the phase difference lambda 'several 2 based on the wavelength lambda of the apparent calculated for the wavelength lambda 0 and above. Further, the distance L between the light emitting surface 10 and the circular diffraction grating 2 can be calculated from Equation 1 based on the phase difference λ ′ and the pitch P of the circular diffraction grating 2.

【0021】つまり、スクリーン上に映し出された回折
光31の間隔dを求めることで円形回折格子2から発光
面10までの距離Lを求めることができる。回折光31
の間隔dを求めるには、スクリーン3に映し出された回
折光31の映像をCCDカメラ等の受光装置4にて取り
込み、所定の画像処理を施すことで算出する。
That is, the distance L from the circular diffraction grating 2 to the light emitting surface 10 can be obtained by obtaining the distance d between the diffracted lights 31 projected on the screen. Diffracted light 31
In order to obtain the interval d, the image of the diffracted light 31 projected on the screen 3 is captured by the light receiving device 4 such as a CCD camera, and is calculated by performing predetermined image processing.

【0022】次に、レーザ光Qに所定の傾きα、βがあ
る場合(0でない場合)について説明する。レーザ光Q
に傾きα、βがある場合には、円形回折格子2を通過し
てスクリーン3に映し出される回折光31が円形でなく
楕円形となる。つまり、傾きα、βがある場合、スクリ
ーン3上のX軸方向に沿った回折光31の間隔d’は傾
きαに応じて大きくなり、またスクリーン3上のZ軸方
向に沿った回折光31の間隔d’’は傾きβに応じて大
きくなる。この間隔d’および間隔d’’はそれぞれ数
4および数5にて示される。
Next, a case where the laser light Q has predetermined inclinations α and β (when it is not 0) will be described. Laser light Q
When there are inclinations α and β, the diffracted light 31 that passes through the circular diffraction grating 2 and is projected on the screen 3 is not circular but elliptical. That is, when there are the inclinations α and β, the interval d ′ of the diffracted light 31 on the screen 3 along the X-axis direction increases according to the inclination α, and the diffracted light 31 on the screen 3 along the Z-axis direction. The distance d ″ of the distance becomes larger according to the inclination β. The distance d ′ and the distance d ″ are represented by Expressions 4 and 5, respectively.

【0023】[0023]

【数4】 (Equation 4)

【数5】 (Equation 5)

【0024】この数4および数5の中の見かけ上の波長
λは、先に説明した数1および数2により求められる。
また、円形回折格子2とスクリーン3との距離m、円形
回折格子2のピッチPはそれぞれ一定である。したがっ
て、スクリーン3に映し出される回折光31の映像を受
光装置4にて取り込み、その取り込み画像を画像処理し
て間隔d’および間隔d’’を求めれば、数4および数
5を用いてレーザ光Qの傾きα、βを正確に、しかも短
時間で算出することができるようになる。
The apparent wavelength λ in Equations 4 and 5 is obtained by Equations 1 and 2 described above.
The distance m between the circular diffraction grating 2 and the screen 3 and the pitch P of the circular diffraction grating 2 are constant. Therefore, if the image of the diffracted light 31 projected on the screen 3 is captured by the light receiving device 4 and the captured image is subjected to image processing to determine the distance d ′ and the distance d ″, the laser light is calculated by using Expressions 4 and 5. The slopes α and β of Q can be calculated accurately and in a short time.

【0025】また、円形回折格子2の中心から垂直線上
にあるスクリーン3の交点をRとし、これを基準とした
回折光31の中心30の座標を(XR 、ZR )とした場
合、発光点10aの位置(X、Y、Z)は数6、数7、
数8にて示される。
When the intersection of the screen 3 on the vertical line from the center of the circular diffraction grating 2 is R, and the coordinates of the center 30 of the diffracted light 31 with respect to this are (X R , Z R ), the light emission is obtained. The position (X, Y, Z) of the point 10a is given by Equations 6, 7,
It is shown by Equation 8.

【0026】[0026]

【数6】 (Equation 6)

【数7】 (Equation 7)

【数8】 (Equation 8)

【0027】つまり、回折光31の中心30の座標(X
R 、ZR )は、基準位置に対する発光点10aの相対的
な位置を示しており、発光面10と円形回折格子2との
距離Lや円形回折格子2とスクリーン3との距離mなど
によってそれぞれ決まる。そこで、受光装置4にて取り
込んだスクリーン3上の回折光31の映像に基づき中心
30の座標(XR 、ZR )を求め、数6、数7および数
8を用いて半導体レーザ1の発光点10aの位置(X、
Y、Z)を求めることができる。
That is, the coordinates (X) of the center 30 of the diffracted light 31
R , Z R ) indicate the relative position of the light emitting point 10 a with respect to the reference position, and are respectively determined by the distance L between the light emitting surface 10 and the circular diffraction grating 2 and the distance m between the circular diffraction grating 2 and the screen 3. Decided. Therefore, the coordinates (X R , Z R ) of the center 30 are determined based on the image of the diffracted light 31 on the screen 3 captured by the light receiving device 4, and the light emission of the semiconductor laser 1 is calculated by using Expressions 6, 7, and 8. The position (X,
Y, Z) can be obtained.

【0028】このように、半導体レーザ1からレーザ光
Qを出射して円形回折格子2を通過させ、スクリーン3
に映し出された回折光31の間隔d’、d’’や中心3
0の座標(XR 、ZR )を求めることでレーザ光Qの傾
きα、βおよび発光点10aの位置を簡単な構成でしか
も正確に求めることができるようになる。
As described above, the laser beam Q is emitted from the semiconductor laser 1, passes through the circular diffraction grating 2,
D ′, d ″ and the center 3 of the diffracted light 31
By obtaining the coordinates (X R , Z R ) of 0, the inclinations α and β of the laser beam Q and the position of the light emitting point 10a can be accurately obtained with a simple configuration.

【0029】次に、本発明の光学部品の組立て方法を図
2に基づいて説明する。図2は先に説明した半導体レー
ザ1の発光位置検出方法を用いた光学部品の組立て方法
を説明する概略斜視図である。先ず、図2(a)に示す
測定工程として、半導体レーザ1を測定用ステージ5の
基準位置に配置した状態でプローブ針11から電流を与
え、発光面10の発光点10aからレーザ光Qを出射す
る。
Next, a method for assembling an optical component according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining a method of assembling an optical component using the above-described method for detecting the light emitting position of the semiconductor laser 1. First, in the measurement step shown in FIG. 2A, a current is applied from the probe needle 11 in a state where the semiconductor laser 1 is arranged at the reference position of the measurement stage 5, and the laser light Q is emitted from the light emitting point 10a of the light emitting surface 10. I do.

【0030】そして、このレーザ光Qを円形回折格子2
で回折させスクリーン3に所定の回折光31を映し出
し、受光装置4にて取り込んで先に説明したようなレー
ザ光Qの傾きα、βおよび発光点10aの位置(図1参
照)を算出する。この算出した結果は、半導体レーザ1
の表面に付されたマーク12を基準とした位置データと
して記憶しておく。
Then, the laser light Q is applied to the circular diffraction grating 2.
Then, a predetermined diffracted light 31 is projected on the screen 3 and taken in by the light receiving device 4 to calculate the inclinations α and β of the laser light Q and the position of the light emitting point 10a (see FIG. 1) as described above. The result of this calculation is the semiconductor laser 1
Is stored as position data with reference to the mark 12 attached to the surface of.

【0031】すなわち、半導体レーザ1の上方に位置合
わせ用カメラ6を配置しておき、取り込んだマーク12
の画面上における方向および位置を基準としたレーザ光
Qの傾きα、βおよび発光点10aの位置を記憶してお
く。この際、Z軸方向(図1参照)に対する位置におい
ては位置合わせ用カメラ6の焦点距離に基づいて記憶し
ておけばよい。
That is, the positioning camera 6 is arranged above the semiconductor laser 1 and the captured mark 12
The inclinations α and β of the laser beam Q with reference to the direction and the position on the screen of FIG. At this time, the position in the Z-axis direction (see FIG. 1) may be stored based on the focal length of the positioning camera 6.

【0032】次に、図2(b)に示す移載工程として、
発光位置の検出が終わった半導体レーザ1をコレット7
を用いて吸着保持し、測定用ステージ5から移動させ
る。次いで、図2(c)に示す実装工程として、コレッ
ト7にて吸着保持した半導体レーザ1を実装用基台8上
に載置し、位置合わせ用カメラ6を用いて所定の位置決
めを行う。
Next, as a transfer step shown in FIG.
The semiconductor laser 1 whose emission position has been detected is collet 7
And is moved from the measurement stage 5. Next, as a mounting step shown in FIG. 2C, the semiconductor laser 1 sucked and held by the collet 7 is placed on a mounting base 8, and predetermined positioning is performed by using a positioning camera 6.

【0033】すなわち、図2(a)に示す測定工程で記
憶したマーク12に対する発光位置の位置データを使用
し、位置合わせ用カメラ6にて取り込んだマーク12の
位置と実装用基台8の基準とを位置合わせする。このマ
ーク12と実装用基台8の基準との位置合わせにより半
導体レーザ1の実際の発光方向および発光点位置がそれ
ぞれ基準と正確に位置合わせされることになり、そして
この位置で半導体レーザ1を実装用基台8上に固定す
る。これにより、半導体レーザ1の光軸と図示しないレ
ンズ系の光軸とが正確に合った光学部品を組立てること
ができるようになる。
That is, using the position data of the light emission position for the mark 12 stored in the measurement step shown in FIG. 2A, the position of the mark 12 captured by the positioning camera 6 and the reference of the mounting base 8 are used. And position. By aligning the mark 12 with the reference of the mounting base 8, the actual light emitting direction and the light emitting point position of the semiconductor laser 1 are accurately aligned with the reference, respectively. It is fixed on the mounting base 8. This makes it possible to assemble an optical component in which the optical axis of the semiconductor laser 1 and the optical axis of a lens system (not shown) are accurately aligned.

【0034】なお、本実施例においては半導体レーザ1
から成る発光体を例として説明したが本発明はこれに限
定されず、コヒーレントな光を出射するものであれば同
様である。
In this embodiment, the semiconductor laser 1
Although the luminous body composed of is described as an example, the present invention is not limited to this, and the same applies as long as it emits coherent light.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の発光体の
発光位置検出方法とそれを用いた光学部品の組立て方法
によれば次のような効果がある。すなわち、本発明の発
光体の発光位置検出方法では、発光体から出射した光を
円形回折格子にて回折させ、スクリーン上に映し出され
た回折光の間隔や中心位置に基づいて発光方向や発光点
位置を検出しているため、発光面の欠けやゴミの付着等
の影響を受けることなく正確に発光位置を検出すること
ができる。しかも、円形回折格子やスクリーン、受光装
置を移動させる必要がないため、簡単な構成にて検出す
ることが可能となるとともに、短時間での検出を行うこ
とができるようになる。
As described above, according to the method for detecting the light emitting position of a light emitting body and the method for assembling an optical component using the same according to the present invention, the following effects can be obtained. That is, in the light emitting position detecting method of the light emitting body of the present invention, the light emitted from the light emitting body is diffracted by the circular diffraction grating, and the light emitting direction and the light emitting point are determined based on the interval and the center position of the diffracted light projected on the screen. Since the position is detected, the light emitting position can be accurately detected without being affected by chipping of the light emitting surface or adhesion of dust. In addition, since there is no need to move the circular diffraction grating, the screen, and the light receiving device, detection can be performed with a simple configuration, and detection can be performed in a short time.

【0036】また、本発明の光学部品の組立て方法によ
れば、発光体による実際の発光方向および発光位置とレ
ンズ系とを正確に位置合わせすることができ、光の結合
効率の優れた光学部品を製造できるようになる。このた
め、光学的な精度の高い光学部品を提供することが可能
となる。
Further, according to the method of assembling an optical component of the present invention, the actual light emitting direction and the light emitting position of the light emitting element can be accurately aligned with the lens system, and the optical component has excellent light coupling efficiency. Can be manufactured. For this reason, it is possible to provide an optical component with high optical precision.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を説明する概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating the present invention.

【図2】本発明の光学部品の組立て方法を説明する概略
斜視図で、(a)は測定工程、(b)は移載工程、
(c)は実装工程である。
FIGS. 2A and 2B are schematic perspective views illustrating a method of assembling an optical component according to the present invention, wherein FIG. 2A is a measurement step, FIG.
(C) is a mounting process.

【図3】従来例を説明する概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザ 2 円形回折
格子 3 スクリーン 4 受光装置 5 測定用ステージ 8 実装用基
台 10 発光面 10a 発光
点 11 プローブ針 12 マーク 30 中心 31 回折光
Reference Signs List 1 semiconductor laser 2 circular diffraction grating 3 screen 4 light receiving device 5 measuring stage 8 mounting base 10 light emitting surface 10a light emitting point 11 probe needle 12 mark 30 center 31 diffracted light

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 先ず、発光体を基準位置に配置した状態
で該発光体からコヒーレントな光を出射し、該光を同心
円状で一定間隔に形成された円形回折格子を通過させ、 次いで、前記円形回折格子を通過した光をスクリーンに
当てて、所定の間隔から成る複数の輪状の回折光を該ス
クリーンに映し出し、 前記回折光の間隔に基づいて前記基準位置に対する前記
光の発光方向を算出するとともに該回折光の中心位置に
基づいて該基準位置に対する前記発光点位置を算出する
ことを特徴とする発光体の発光位置検出方法。
First, coherent light is emitted from the light-emitting body in a state where the light-emitting body is arranged at a reference position, and the light is passed through a concentric circular diffraction grating formed at a constant interval. The light passing through the circular diffraction grating is applied to a screen, a plurality of annular diffracted lights having a predetermined interval are projected on the screen, and the light emission direction of the light with respect to the reference position is calculated based on the interval of the diffracted lights. And calculating the light emitting point position with respect to the reference position based on the center position of the diffracted light.
【請求項2】 前記発光体は半導体レーザであることを
特徴とする請求項1記載の発光体の発光位置検出方法。
2. The method according to claim 1, wherein the illuminant is a semiconductor laser.
【請求項3】 請求項1記載の発光体の発光位置検出方
法を用いた光学部品の組立て方法であって、 測定用ステージ上に前記発光体を配置した状態で前記基
準位置に対する前記光の発光方向および前記発光点位置
を算出した後、 前記発光体を前記測定用ステージから実装用基台へ移載
し、 前記発光方向および前記発光点位置に基づいて前記発光
体を前記実装用基台の基準に合わせて固定することを特
徴とする光学部品の組立て方法。
3. A method for assembling an optical component using the method for detecting a light emitting position of a light emitting body according to claim 1, wherein the light is emitted to the reference position with the light emitting body arranged on a measuring stage. After calculating the direction and the light emitting point position, the light emitting body is transferred from the measurement stage to the mounting base, and the light emitting body is mounted on the mounting base based on the light emitting direction and the light emitting point position. A method for assembling an optical component, comprising fixing the optical component according to a standard.
【請求項4】 前記発光体は半導体レーザであることを
特徴とする請求項3記載の光学部品の組立て方法。
4. The method according to claim 3, wherein the illuminant is a semiconductor laser.
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