JP3927063B2 - 光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置 - Google Patents
光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3927063B2 JP3927063B2 JP2002106219A JP2002106219A JP3927063B2 JP 3927063 B2 JP3927063 B2 JP 3927063B2 JP 2002106219 A JP2002106219 A JP 2002106219A JP 2002106219 A JP2002106219 A JP 2002106219A JP 3927063 B2 JP3927063 B2 JP 3927063B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical member
- optical fiber
- core position
- array
- plane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4249—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
- G02B6/422—Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements
- G02B6/4221—Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements involving a visual detection of the position of the elements, e.g. by using a microscope or a camera
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
- G02B6/3801—Permanent connections, i.e. wherein fibres are kept aligned by mechanical means
- G02B6/3803—Adjustment or alignment devices for alignment prior to splicing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置に関する。さらに詳しくは、基板上における光学部材（例えば、光ファイバ、レンズ等）のコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信データ容量の増大に伴い、通信データ容量の処理能力に優れた光クロスコネクトスイッチ技術に対する需要が高まりつつある。このような技術の一つとして、マイクロマシニング等に用いられている技術で、微細な加工をシリコンエッチング等半導体プロセスにて行うＭＥＭＳ（マイクロ−エレクトロ−メカニカル−システム）を用いた光スイッチが用いられるようになっている。また、上述の容量の処理能力に加えて、信頼性の確保に対する要求が増大したことに伴い、高精細で安定した通信を可能とする面発光レーザーも一般的に用いられるようになっている。
【０００３】
このような光スイッチや面発光レーザーに用いられる光学部材アレイ（例えば、光ファイバアレイ、レンズアレイ、導波路アレイ（ＰＬＣ）、半導体レーザー（ＬＤ）アレイ、フォトダイオード（ＰＤ）アレイ等、以下、「光学部材アレイ」として「光ファイバアレイ」を例にとって説明する）は、接続による光量の損失や接続部の安定性に対する要請から、この光ファイバアレイのコア位置の測定を高精度に行う必要があり、これに応じて、様々な光ファイバアレイのコア位置測定方法、及びその方法を利用したコア位置測定装置が用いられている。
【０００４】
例えば、従来から用いられている光ファイバアレイのコア位置測定装置を用いた場合の測定方法は、ステージの背面に設置された光源から照射された白色光等を、ステージの上に設置された光ファイバアレイの光ファイバの一方の端面側から入射し、コアを透過した後に、光ファイバの他の端面側から出射した出射光をＣＣＤカメラ等の撮像手段によって撮像する。このようにして得られた画像を所定の解析方法によって解析することによって光ファイバアレイのコア位置を測定するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のコア位置の測定方法においては、光ファイバアレイの撮像手段に対向する側の端面が撮像方向に対して水平でない場合、光ファイバアレイの端面から出射される光は、この端面の形状（斜めカット）により屈折してＣＣＤカメラ等までの光軸がずれることや、光ファイバアレイをステージに設置する際に、光ファイバアレイの端面とＣＣＤカメラ等との光軸がずれて設置してしまうことがあり、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、光ファイバアレイ６０の端面からＣＣＤカメラ等の撮像手段の撮像位置（ピント）によって画像に映るコアの中心位置が変わってしまうという問題があった。
【０００６】
すなわち、前述したＣＣＤカメラ等の撮像手段の撮像位置（ピント）が各コア位置の測定においてばらつきがあると、同じコアを繰り返し測定した場合に測定誤差の要因となる。一般的に光ファイバアレイのコア位置の精度の要求は、各コアの相対位置関係が重要であり、光ファイバアレイの端面からの撮像位置の距離が等しければ、例え光ファイバアレイの端面から出射される光とＣＣＤカメラ等との光軸にずれがあったとしても、撮像される各コアは画像の左右のどちらか一方に等しい距離だけずれるのみなので、コア位置の相対位置関係に変化は発生しない。従って、上述の問題となる場合は、各コア間の撮像において、撮像手段の撮像位置（ピント）にばらつきがあり、得られた画像の各コアが左右に振れ各コア同士の相対位置関係が毎回測定する度に異なる場合である。このような条件でコア位置の測定を行ったとしても、高精度にコア位置を測定することはできない。
【０００７】
また、従来のコア位置の測定方法においては、光ファイバアレイのコアをＣＣＤカメラ等にて撮像する画像処理において、多心系のコア位置を測定している途中で、光ファイバアレイ自体のピッチ精度や、ステージの送り精度等により、撮像手段による画像を映し出す画像表示面の中心部にコアが映るようにして撮像を開始したにもかかわらず、撮像が進むにつれて、画像表示面に映るコアの位置が変化することがある。
【０００８】
このように各撮像において画像表示面のコアの位置がずれて表示されることは、コアを撮像するＣＣＤカメラ等のレンズの異なる領域を用いて撮像しているということになり、レンズの中央の部分によって撮像された映像と、端の部分によって撮像された映像とは、レンズの収差が起こるために撮像した映像に差異が発生したり、また、撮像する度にＣＣＤカメラ等の画素分布状態が変化するため撮像したコアの形状にばらつきが発生したりすることからコアの位置を正確に測定することができないという問題もあった。
【０００９】
さらに、従来のコア位置の測定方法においては、図１１に示すように、光ファイバアレイが傾いてステージ６４に設置された場合等において、ＣＣＤカメラ等の画像処理による測定では、光ファイバアレイ６０の、隣接する光ファイバの撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離Ａ（以下、測定ｘということがある）を測定することとなるが、この測定ｘは、本来、光ファイバアレイ６０のコア位置測定で必要とされる、前述した水平面（ｘｚ面）における光ファイバ６２の、光ファイバの中心軸に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離Ｂ（以下、真値ｘということがある）とは異なり、このような測定ｘを用いて算出されたコア位置では、接続による光量の損失や接続部の安定性が不足するという問題があった。
【００１０】
特に、光ファイバアレイ６０の端面を予め斜めにカットして製造されたものである場合は、この端面からの出射光軸と撮像軸とが平行となるようにコア位置測定装置のステージ６４上に設置されると、前述した水平面（ｘｚ面）における光ファイバ６２の中心軸に垂直な平面と光ファイバアレイ６０の出射光を出射する側面とのなすＣ（以下、アレイθｘということがある）が大きくなる。このような状態で撮像を行うと、撮像方向（ｚ方向）における撮像手段６１から隣接する各光ファイバ６２の光を出射する側の端面までの距離の差Ｄ（以下、計測ｚということがある）も大きくなるため、撮像時にｚ方向にステージが駆動する距離も必然的に長くなる。しかし駆動距離が長くなればなるほどステージの駆動に伴う距離の誤差も大きくなり、アレイθｘを補正してコア位置を算出する場合に大きな誤差要因となり問題となっていた。
【００１１】
また、従来のコア位置の測定方法においては、光ファイバアレイの、隣接する光ファイバの撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離（以下、計測ｙということがある）についても、本来、光ファイバアレイのコア位置測定で必要とされる、隣接する光ファイバの、光ファイバの中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した垂直面（ｙｚ面）への投影距離（以下、真値ｙということがある）とは異なり、このような測定ｙを用いて算出されたコア位置では、接続による光量の損失や接続部の安定性が不足するという問題があった。また、光ファイバアレイの端面が、この前述した垂直面（ｙｚ面）における光ファイバの中心軸と垂直な平面と光ファイバアレイの出射光を出射する側面とのなす傾斜角（以下、アレイθｙということがある）によって、所定の補正傾斜角（以下、治具θｙということがある）を有する角度スペーサをステージ上に配設して補正を行って撮像しているが、このようにして得られる測定値も真値ｙとは異なることがあり、高精度を必要とされるコア位置の測定としては問題があった。
【００１２】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、基板上における光学部材（例えば、光ファイバ、レンズ等）のコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、以下の光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置を提供するものである。
【００１８】
［１］ 一以上の光学部材が基板上に整列、固定された光学部材アレイの前記光学部材の一方の端面に、光源から白色光を入射させ、前記光学部材を通過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段によって撮像し、得られた画像から前記光学部材のコア位置を測定する光学部材アレイのコア位置測定方法であって、前記撮像手段によって前記出射光を撮像する際に、隣接する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出し、且つ撮像方向（ｚ方向）における前記撮像手段から隣接する前記光学部材の前記他方の端面までの距離の差を算出し、前記光学部材の中心軸に垂直な平面と前記光学部材アレイの出射光を出射する側面とのなす角を測定して、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定方法（以下、「第一の発明」ということがある）。
【００１９】
［２］ 一以上の光学部材が基板上に整列、固定された光学部材アレイの前記光学部材の一方の端面に、光源から白色光を入射させ、前記光学部材を通過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段によって撮像し、得られた画像から前記光学部材のコア位置を測定する光学部材アレイのコア位置測定方法であって、所定の傾斜角を有する治具の上に設置した、前記光学部材アレイの一方の端面に、前記光源から白色光を入射させ、前記撮像手段によって前記出射光を撮像し、得られた画像から、隣接する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出し、前記垂直面（ｙｚ面）における前記光学部材の中心軸と垂直な平面と前記光学部材アレイの出射光を出射する側面とのなす傾斜角を測定し、前記治具の傾斜角とから、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定方法（以下、「第二の発明」ということがある）。
【００２０】
［３］ 前記光学部材が、光ファイバ又はレンズである前記［１］又は［２］に記載の光学部材アレイのコア位置測定方法。
【００２５】
［４］ 一以上の光学部材が整列、固定された光学部材アレイを所定方向に移動するステージと、前記光学部材の一方の端面に白色光を入射する光源と、前記光学部材の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮像手段と、前記ステージ及び前記撮像手段の位置を制御し、前記撮像手段によって撮像した画像から各前記光学部材のコア位置を測定する制御部とを備えてなる光学部材アレイのコア位置測定装置であって、前記光源から照射した白色光を、前記ステージ上に設置された前記光学部材の一方の端面に入射し、前記撮像手段によって前記出射光を撮像する際に、隣接する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出し、且つ撮像方向（ｚ方向）における前記撮像手段から隣接する前記光学部材の前記他方の端面までの距離の差を算出し、前記光学部材の中心軸に垂直な平面と前記光学部材アレイの出射光を出射する側面とのなす角を測定して、前記制御部にて、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定装置（以下、「第三の発明」ということがある）。
【００２６】
［５］ 一以上の光学部材が整列、固定された光学部材アレイを所定方向に移動するステージと、前記光学部材の一方の端面に白色光を入射する光源と、前記光学部材の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮像手段と、前記ステージ及び前記撮像手段の位置を制御し、前記撮像手段によって撮像した画像から各前記光学部材のコア位置を測定する制御部とを備えてなる光学部材アレイのコア位置測定装置であって、前記光源から照射した白色光を、前記ステージ上に配設した所定の傾斜角を有する治具の上に設置された前記光学部材の一方の端面から入射し、前記撮像手段によって前記出射光を撮像し、得られた画像から、隣接する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出し、前記垂直面（ｙｚ面）における前記光学部材の中心軸と垂直な平面と前記光学部材アレイの出射光を出射する側面とのなす傾斜角を測定し、前記治具の傾斜角とから、前記制御部にて、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定装置（以下、「第四の発明」ということがある）。
【００２７】
［６］ 前記光学部材が、光ファイバ又はレンズである前記［４］又は［５］に記載の光学部材アレイのコア位置測定装置。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の（第三及び第四の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の実施の形態を、光ファイバアレイのコア位置測定装置を例にとって図面を参照しつつ具体的に説明し、その中で本発明の（第一及び第二の発明）の光学部材アレイのコア位置測定方法を合わせて具体的に説明する。
【００２９】
まず、一般的な光学部材アレイのコア位置測定装置の構成について説明する。図１は、光学部材アレイのコア位置測定装置の一例である光ファイバアレイのコア位置測定装置１を示す斜視図である。
【００３０】
この光ファイバアレイのコア位置測定装置１は、一以上の光ファイバ３が整列、固定された光ファイバアレイ２を所定方向に移動するステージ１０と、光ファイバ３の一方の端面に白色光を入射する光源２０と、光ファイバ３の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮像手段３０と、ステージ１０及び撮像手段３０の位置を制御し、撮像手段３０によって撮像した画像から各光ファイバ３のコア位置を測定する制御部４０とを備えてなる光ファイバアレイのコア位置測定装置１であって、制御部４０が、光ファイバ３の他方の端面における画像に表示した前記出射光の径が最小となる撮像距離（ビームウエスト）を算出して、ステージ１０及び撮像手段３０の位置を制御することができる。
【００３１】
前述したステージ１０は、ｚステージ１１、ｘステージ１２、θｚステージ１３、土台１４、角度スペーサ１５及び光ファイバアレイセット治具１６等から構成されてなり、各ｚ、ｘ及びθｚステージ等の駆動ステージ１９を駆動させて光ファイバアレイ２の端面の位置を規定することができる。また、ステージ１０面のｘ及びｙ軸方向にレーザー干渉測長器１７、１８を設置することによって、ステージ１０の実際の送り量やステージ１０の歪みを、正確且つ高精度に読み取ることができる。
【００３２】
また、駆動ステージ１９を稼動させるだけでなく、光ファイバアレイ２の端面角度に対応した異なる傾斜角を有する角度スペーサ１５に取り替えることによって、ステージ１０全体の重量と高さを下げステージ１０の不安定な状態を解消することができる。この角度スペーサ１５の取り付けには、土台１４にある三点ピンを基準に位置合わせしてネジ等で固定することによって、光ファイバアレイ２の位置合わせを高精度にすることができる。
【００３３】
また、光源２０としては、白色光源２１、例えば、ハロゲンランプ等を用いることができる。そして、この白色光源２１からノズル２２を介して、光ファイバアレイ２の一方の端面に対し光を照射する。
【００３４】
光ファイバアレイ２の他方の端面には、撮像手段３０が設置されており、この撮像手段３０は、ＣＣＤカメラ３１と、撮像する映像を拡大する顕微鏡３２と、レンズ３３と、これらをｙ軸方向に駆動させるｙステージ３４とから構成されている。図１の光ファイバアレイのコア位置測定装置においては、ＣＣＤカメラ３１を用いて実際の撮像を行っているが、赤外線カメラ等を用いて撮像することもできる。
【００３５】
また、ｙステージ３４は、撮像手段３０にではなく、前述したステージ１０に含むような構成としてもよい。逆に、ステージ１０の駆動ステージ１９の少なくとも一つを撮像手段３０に含むような構成としてもよい。
【００３６】
また、この光ファイバアレイのコア位置測定装置１は、前述したレーザー干渉測長器１７、１８から得られる信号及びＣＣＤカメラ３１による映像等を解析するコンピュータ４１と、得られる情報を表示するディスプレイ４２とから構成された制御部４０を有しており、コンピュータ４１は、コア位置測定の算出及び各種解析を実行する中央処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）と、レーザー干渉測長器１７、１８及びＣＣＤカメラ３１等から得られた情報や解析結果等を記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）と、コア位置測定の算出を行う解析プログラム等の記憶されたリードオンリーメモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）と、各種データ等を入力するためのキーボードから構成されている。
【００３７】
ここで、この光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を、図１及び２を用いて説明する。図２は、光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法の一例を示すフローチャートである。
【００３８】
まず、測定前準備として、測定する光ファイバアレイ２の端面の傾斜角に応じて選定した角度スペーサ１５がステージ１０に設置される。次に、ステージ１０に設置されていない光ファイバアレイセット治具１６に光ファイバアレイ２が設置される。次に、この光ファイバアレイ２ごと光ファイバアレイセット治具１６が角度スペーサ１５の上に設置される。次に、光源２０を用いて光ファイバアレイ２の一方の端面に白色光を照射する。
【００３９】
このように測定前準備をした後に、撮像手段３０の撮像位置（ピント）を決定する。これは、ステージ１０又はｙステージ３４を用いて光ファイバアレイ２又は撮像手段３０の撮像位置を駆動して、ディスプレイ４２に表示される出射光の径が最小となる撮像距離（ビームウエスト）を算出し、算出した撮像距離を用いて撮像位置（ピント）を決定する。この際、前述した撮像距離を、撮像手段３０から光ファイバアレイ２の端面までの距離を変化させて仮撮像して、得られた各距離毎の仮画像における出射光の径と、各距離とから算出することが好ましい。例えば、得られた仮画像における出射光の径と各距離とから二次曲線を描き、この二次曲線の極小値を撮像距離とする方法等により算出することができる。
【００４０】
次に、撮像距離における撮像位置（ピント）から、光ファイバ３の端面から出射する出射光を撮像する。得られた各データは制御部４０に記憶する。光ファイバアレイ２を構成する他の光ファイバ３についての測定が終了していない場合は、測定が終了していない他の光ファイバ３について、フローチャートにおける撮像位置（ピント）の決定から、前述した出射光を撮像するまでの工程を繰り返して順次測定し、光ファイバアレイ２を構成するすべての光ファイバ３について撮像を行う。
【００４１】
この際、予め光ファイバアレイ２に整列、固定された一以上の光ファイバ３の少なくとも二の撮像距離を算出し、制御部４０により得られた少なくとも二の撮像距離から他の光ファイバ３における撮像距離を算出して撮像することが好ましい。このように構成することによって、測定時間を著しく短縮することができる。
【００４２】
すべての光ファイバ３の撮像が終了した後に、制御部４０によって基準軸から理想コア位置を算出し、得られた理想コア位置と測定によるコア位置をもとに理想コア位置からの誤差を算出し、得られた理想コア位置からの誤差及び回帰径をデイスプレイ４２に出力する。具体的には、まず、得られた画像を処理する際に、二値化という作業を行って、画像を白（光が強い部分）と黒（光が弱い部分）との二色に変換する。このとき、白と黒の境目の画像の輝度をスライスレベルと設定し、スライスレベルは設定値（任意）や１／ｅ2に設定することができる。１／ｅ2とは、最大画像輝度の１／ｅ2（モードフィールド径の境界）の位置をスライスレベルにする方法である。
【００４３】
このようにして二値化されたコア径を求めるときは、この回帰円を求めその直径を算出する。回帰円はコアの二値化画像エッジ点（白と黒の境）を１２点抽出して、制御部４０により演算して算出する。また、コア位置の中心は、コア径の算出で求めた回帰円中心とする方法又は二値化されたコア画像より、その白い部分の重心点を中心とする方法を用いて算出する。
【００４４】
また、コア位置の算出方法としては、両端基準演算処理方法又は回帰基準演算処理方法を用いることができる。両端基準演算処理方法は光ファイバアレイ２の接続作業等によく用いられる方法であり、光ファイバアレイ２は主に導波路等に接続されることとなるが、この接続作業においてすべてのポートに光を入れながら一番光量の損失が少ないところを探すのは非常に困難であることから、通常の接続作業においては、光ファイバアレイ２の両端のみに光を入れながら調心（光量が一番多くなる位置に調節）している。このようにコア位置の演算処理も、導波路との調心方法と同じ基準であるため光ファイバアレイ２の両端で測定する方法である。
【００４５】
また、回帰基準演算処理方法は、例えば、光ファイバアレイ２の両端のコアのどちらか一方の位置が極端に外れるような場合に、両端基準演算処理方法により位置を算出すると、全てのコア位置が外れたような算出結果が得られることがあり、全てのコアの回帰線を基準とすることで、一個の位置の外れたコアが及ぼす悪影響を極力回避できるようにした方法である。
【００４６】
最後に、光ファイバアレイ２がステージ１０から取り外される。このようにしてコア位置の測定を行うことができる。
【００４７】
この光ファイバアレイのコア位置測定装置は、通常のシングルモード（ＳＭ）ファイバアレイのコア位置測定はもちろんのことであるが、特にレンズドファイバを用いた光ファイバアレイのコア位置測定する場合に有効に用いることができる。レンズドファイバとは、レーザーダイオード（ＬＤ）との結合や半導体光増幅器（ＳＯＡ）との結合に、その結合効率を高めるために使用される場合があり、ファイバ先端を特殊加工し先端にレンズ効果をもたせた光ファイバである。
【００４８】
上記測定方法は、ビームウエストの位置にてコア位置を測定することであるが、レンズドファイバアレイ（ＬＦＡ）は、レーザーダイオード等との結合効率を高めるためにレンズドファイバはビームウエストの位置にてレーザーダイオード等と結合される。そのため、レンズドファイバアレイに求められる特性は、他の機能部品との結合効率を高めるためにビームウエストの位置でのコア位置精度が重要となり、このような測定方法は理想的な測定方法の一つである。
【００４９】
このように構成することによって、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。
【００５０】
ここで、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置１を用いて、光ファイバアレイのコア位置測定方法の一例について説明する。この光ファイバアレイのコア位置測定方法は、一以上の光ファイバ３が基板上に整列、固定された光ファイバアレイ２の光ファイバ３の一方の端面に、光源２０から白色光を入射させ、光ファイバ３を通過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段３０によって撮像し、得られた画像から光ファイバ３のコア位置を測定する光ファイバアレイのコア位置測定方法であって、撮像手段３０による出射光の撮像を、光ファイバ３の他方の端面において、画像に表示される出射光の径が最小となる撮像距離（ビームウエスト）にて行うものである。この際、前述した撮像距離を、撮像手段３０から光ファイバ３の他方の端面までの距離を変化させて仮撮像して、得られた各距離毎の仮画像における出射光の径と、各距離とから算出することが好ましい。
【００５１】
このように構成することによって、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。
【００５２】
また、光ファイバアレイ２の一以上の光ファイバ３のうち、少なくとも二の撮像距離を算出し、得られた少なくとも二の撮像距離から他の光ファイバ３における撮像距離を算出して撮像することが好ましい。このように構成することによって、測定時間を著しく短縮することができる。
【００５３】
次に、光学部材アレイのコア位置測定装置の他の例である光ファイバアレイのコア位置測定装置について説明する。
【００５４】
この光ファイバアレイのコア位置測定装置は、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置１と同様に構成され、一以上の光ファイバ３が整列、固定された光ファイバアレイ２を所定方向に移動するステージ１０と、光ファイバ３の一方の端面に白色光を入射する光源２０と、光ファイバ３の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮像手段３０と、ステージ１０及び撮像手段３０の位置を制御し、撮像手段３０によって撮像した画像から各光ファイバ３のコア位置を測定する制御部４０とを備えてなる光ファイバアレイのコア位置測定装置１であって、光源２０から照射された白色光をステージ１０の上に設置された光ファイバ３の一方の端面から入射し、撮像手段３０による出射光の撮像を、出射光の中心点を画像の所定の位置に撮像するように、ステージ１０及び／又は撮像手段３０の位置を移動し、画像における撮像位置を調節する制御部４０を備えてなるものである。
【００５５】
ここで、この光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を、図１及び３を用いて説明する。図３は、光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法の他の例を示すフローチャートである。
【００５６】
まず、測定前準備として、測定する光ファイバアレイ２の端面の傾斜角に応じて選定した角度スペーサ１５がステージ１０に設置される。次に、ステージ１０に設置されていない光ファイバアレイセット治具１６に光ファイバアレイ２が設置される。次に、この光ファイバアレイ２ごと光ファイバアレイセット治具１６が角度スペーサ１５の上に設置される。次に、光源２０を用いて光ファイバアレイ２の一方の端面に白色光を照射する。
【００５７】
このように測定前準備をした後に、撮像手段３０の撮像位置（ピント）を決定する。撮像位置を決定した後に、撮像手段３０による出射光の撮像を、出射光の中心点が画像の所定の位置に撮像されるように、制御部４０によりステージ１０及び／又は撮像手段３０の位置を移動し、画像における撮像位置を調節する。
【００５８】
このように、撮像手段３０のレンズ３３の所定の領域のみを用いて撮像することによってレンズ３３の収差により生じる画像の差異を無くし、また、ＣＣＤカメラ３１の画素分布状態の変化を軽減することで、高精度にコア位置を測定することができる。
【００５９】
次に、光ファイバ３の端面から出射する出射光を撮像する。得られた各データは制御部４０に記憶する。光ファイバアレイ２を構成する他の光ファイバ３についての測定が終了していない場合は、測定が終了していない他の光ファイバ３について、フローチャートにおける撮像位置（ピント）の決定から、前述した出射光を撮像するまでの工程を繰り返して順次測定し、光ファイバアレイ２を構成するすべての光ファイバ３について撮像を行う。この後の測定方法は、図２に示した測定方法と同様に、得られた画像を制御部４０で解析することにより光ファイバアレイ２のコア位置を測定する。
【００６０】
このように構成することによって、レンズ３３の収差により生じる差異や、ＣＣＤカメラ３１の画素分布状態の変化によって生じるコアの形状のばらつきを防止し、光ファイバアレイ２の基板上における各光ファイバ３のコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。
【００６１】
ここで、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置１を用いて、光ファイバアレイのコア位置測定方法の他の例について説明する。この光ファイバアレイのコア位置測定方法は、一以上の光ファイバ３が基板上に整列、固定された光ファイバアレイ２の光ファイバ３の一方の端面に、光源２０から白色光を入射させ、光ファイバ３を通過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段３０によって撮像し、得られた画像から光ファイバ３のコア位置を測定する光ファイバアレイのコア位置測定方法であって、撮像手段３０による出射光の撮像を、出射光の中心点が画像の所定の位置に表示されるように、画像における撮像位置を調節して行うものである。
【００６２】
このように構成することによって、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。
【００６３】
（第三の発明）
次に、本発明（第三の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置について図１及び４を用いて説明する。図４は、本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置の水平面への投影図である。
【００６４】
本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置は、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置１と同様に構成され、一以上の光ファイバ３が整列、固定された光ファイバアレイ２を所定方向に移動するステージ１０と、光ファイバ３の一方の端面に白色光を入射する光源２０と、光ファイバ３の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮像手段３０と、ステージ１０及び撮像手段３０の位置を制御し、撮像手段３０によって撮像した画像から各光ファイバ３のコア位置を測定する制御部４０とを備えてなる光ファイバアレイのコア位置測定装置１であって、光源２０から照射した白色光を、ステージ１０上に設置された光ファイバ３の一方の端面に入射し、撮像手段３０によって前記出射光を撮像する際に、隣接する光ファイバ３の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離（計測ｘ）を算出し、且つ撮像方向（ｚ方向）における撮像手段３０から隣接する光ファイバ３の前述した他方の端面までの距離の差（計測ｚ）を算出し、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面と光ファイバアレイ２の出射光を出射する側面とのなす角（アレイθｘ）を測定して、制御部４０にて、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した水平面（ｘｚ面）への投影距離（真値ｘ）を算出することを特徴とする。
【００６５】
このように構成することによって、ＣＣＤカメラによって撮像した画像処理によって得られた測定値である計測ｘを、計測ｚとアレイθｘと用いて補正し、本来必要とされる値である真値ｘを容易に算出することができ、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。また、光ファイバアレイが撮像軸や光軸からずれて設置されたとしても、このように算出することによって、算出結果である真値ｘには影響を与えない。
【００６６】
アレイθｘは、光ファイバアレイのコア位置の測定とは別に工具顕微鏡などで算出する。また、アレイθｘが非常に小さい場合には、補正する値も非常に小さくなり、これに係る補正値も非常に小さいために、アレイθｘとして光ファイバアレイの端面の設計値を入力することもできる。
【００６７】
ここで、本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を、図１及び５を用いて説明する。図５は本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を示すフローチャートである。
【００６８】
まず、測定前準備として、測定する光ファイバアレイ２の端面の傾斜角に応じて選定した角度スペーサ１５がステージ１０に設置される。次に、ステージ１０に設置されていない光ファイバアレイセット治具１６に光ファイバアレイ２が設置される。次に、この光ファイバアレイ２ごと光ファイバアレイセット治具１６が角度スペーサ１５の上に設置される。次に、光源２０を用いて光ファイバアレイ２の一方の端面に白色光を照射する。
【００６９】
このように測定前準備をした後に、撮像手段３０の撮像位置（ピント）を決定する。撮像位置（ピント）を決定した後に、光ファイバ３の端面から出射する出射光を撮像する。得られた各データは、制御部４０に記憶する。光ファイバアレイ２を構成する他の光ファイバ３についての測定が終了していない場合は、測定が終了していない他の光ファイバ３について、フローチャートにおける撮像位置（ピント）の決定から、前述した出射光を撮像するまでの工程を繰り返して順次測定し、光ファイバアレイ２を構成するすべての光ファイバ３について撮像を行う。
【００７０】
すべての光ファイバ３の撮像が終了した後に、制御部４０に記憶した、隣接する光ファイバ３の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離（計測ｘ）、撮像方向（ｚ方向）における撮像手段３０から隣接する光ファイバ３の前述した他方の端面までの距離の差（計測ｚ）、及び光ファイバ３の中心軸に垂直な平面と光ファイバアレイ２の出射光を出射する側面とのなす角（アレイθｘ）から、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した水平面（ｘｚ面）への投影距離（真値ｘ）を算出する。
【００７１】
このように構成することによって、ＣＣＤカメラによって撮像した画像処理によって得られた測定値である計測ｘを、計測ｚとアレイθｘと用いて補正し、本来必要とされる値である真値ｘを容易に算出することができ、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。また、光ファイバアレイが撮像軸からずれて設置されたとしても、このように算出することによって、算出結果である真値ｘには影響を与えない。
【００７２】
（第一の発明）
ここで、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置を用いて、本発明（第一の発明）の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定方法について説明する。本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定方法は、一以上の光ファイバ３が基板上に整列、固定された光ファイバアレイ２の光ファイバ３の一方の端面に、光源２０から白色光を入射させ、光ファイバ３を通過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段３０によって撮像し、得られた画像から光ファイバのコア位置を測定する光ファイバアレイのコア位置方法であって、撮像手段３０によって出射光を撮像する際に、隣接する光ファイバ３の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離（計測ｘ）を算出し、且つ撮像方向（ｚ方向）における撮像手段３０から隣接する光ファイバ３の前述した他方の端面までの距離の差（計測ｚ）を算出し、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面と光ファイバアレイ２の出射光を出射する側面とのなす角（アレイθｘ）を測定して、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする。
【００７３】
このように構成することによって、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。
【００７４】
（第四の発明）
次に、本発明（第四の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の他の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置について図１及び６を用いて説明する。図６は、本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置の垂直面への投影図である。
【００７５】
本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置は、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置１と同様に構成され、一以上の光ファイバ３が整列、固定された光ファイバアレイ２を所定方向に移動するステージ１０と、光ファイバ３の一方の端面に白色光を入射する光源２０と、光ファイバ３の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮像手段３０と、ステージ１０及び撮像手段３０の位置を制御し、撮像手段３０によって撮像した画像から各光ファイバ３のコア位置を測定する制御部４０とを備えてなる光ファイバアレイのコア位置測定装置１であって、光源２０から照射した白色光を、ステージ１０上に配設した所定の傾斜角を有する角度スペーサ１５の上に設置された光ファイバ３の一方の端面から入射し、撮像手段３０によって出射光を撮像し、得られた画像から、隣接する光ファイバ３の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離（計測ｙ）を算出し、前述した垂直面（ｙｚ面）における光ファイバ３の中心軸と垂直な平面と光ファイバアレイ２の出射光を出射する側面とのなす傾斜角（アレイθｙ）を測定し、角度スペーサ１５の傾斜角（治具θｙ）とから、制御部４０にて、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した垂直面（ｙｚ面）への投影距離（真値ｙ）を算出することを特徴とする。
【００７６】
このように構成することによって、ＣＣＤカメラによって撮像した画像処理によって得られた測定値である計測ｙを、アレイθｙと治具θｙとを用いて補正し、本来必要とされる値である真値ｙを容易に算出することができ、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。また、光ファイバアレイが撮像軸からずれて設置されたとしても、このように算出することによって、算出結果である真値ｙには影響を与えない。
【００７７】
アレイθｙは、光ファイバアレイのコア位置の測定とは別に工具顕微鏡などで算出する。また、アレイθｙが非常に小さい場合には、補正する値も非常に小さいのため、これに係る補正値も非常に小さくなり、アレイθｙとして光ファイバアレイの端面の設計値を入力することもできる。
【００７８】
ここで、本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を、図１及び７を用いて説明する。図７は本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を示すフローチャートである。
【００７９】
まず、測定前準備として、測定する光ファイバアレイ２の端面の傾斜角に応じて選定した角度スペーサ１５がステージ１０に設置される。次に、ステージ１０に設置されていない光ファイバアレイセット治具１６に光ファイバアレイ２が設置される。次に、この光ファイバアレイ２ごと光ファイバアレイセット治具１６が角度スペーサ１５の上に設置される。次に、光源２０を用いて光ファイバアレイ２の一方の端面に白色光を照射する。
【００８０】
このように測定前準備をした後に、撮像手段３０の撮像位置（ピント）を決定する。撮像位置（ピント）を決定した後に、光ファイバ３の端面から出射する出射光を撮像する。得られた各データは、制御部４０に記憶する。光ファイバアレイ２を構成する他の光ファイバ３についての測定が終了していない場合は、測定が終了していない他の光ファイバ３について、フローチャートにおける撮像位置（ピント）の決定から、前述した出射光を撮像するまでの工程を繰り返して順次測定し、光ファイバアレイ２を構成するすべての光ファイバ３について撮像を行う。
【００８１】
すべての光ファイバ３の撮像が終了した後に、制御部４０に記憶した、隣接する光ファイバ３の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離（計測ｙ）、垂直面（ｙｚ面）における光ファイバ３の中心軸と垂直な平面と光ファイバアレイ２の出射光を出射する側面とのなす傾斜角（アレイθｙ）、及び角度スペーサ１５の傾斜角（治具θｙ）とから、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した垂直面（ｙｚ面）への投影距離（真値ｙ）を算出する。
【００８２】
このように構成することによって、ＣＣＤカメラ３１によって撮像した画像処理によって得られた測定値である計測ｙを、アレイθｙと治具θｙと用いて補正し、本来必要とされる値である真値ｙを容易に算出することができ、光ファイバアレイ２の基板上における各光ファイバ３のコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。また、光ファイバアレイ２が撮像軸からずれて設置されたとしても、このように算出することによって、算出結果である真値ｙには影響を与えない。
【００８３】
（第二の発明）
ここで、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置１を用いて、本発明（第二の発明）の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定方法について説明する。本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定方法は、一以上の光ファイバ３が基板上に整列、固定された光ファイバアレイ２の光ファイバ３の一方の端面に、光源２０から白色光を入射させ、光ファイバ３を通過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段３０によって撮像し、得られた画像から光ファイバ３のコア位置を測定する光ファイバアレイのコア位置測定方法であって、所定の傾斜角を有する角度スペーサ１５の上に設置した、光ファイバアレイ２の一方の端面に、光源２０から白色光を入射させ、撮像手段３０によって出射光を撮像し、得られた画像から、隣接する光ファイバ３の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離（計測ｙ）を算出し、前述した垂直面（ｙｚ面）における光ファイバ３の中心軸と垂直な平面と光ファイバアレイ２の出射光を出射する側面とのなす傾斜角（アレイθｙ）を測定し、角度スペーサ１５の傾斜角（治具θｙ）とから、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した垂直面（ｙｚ面）への投影距離（真値ｙ）を算出することを特徴とする。
【００８４】
このように構成することによって、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。
【００８５】
【実施例】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によっていかなる制限を受けるものではない。
【００８６】
（参考例）
材質が低膨張硼珪酸ガラスの２４心の光ファイバアレイ（寸法：幅９ｍｍ、長さ１２ｍｍ、厚さ３ｍｍ、光ファイバアレイの端面角度が８°、ピッチ２５０ｕｍ）のコア位置を測定した。この光ファイバアレイのリボンファイバは８心リボンを３本使用したものを用いた。
【００８７】
本参考例における光ファイバアレイのコア位置の測定においては、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置１と同様に構成された光ファイバアレイのコア位置測定装置を用いた。光ファイバアレイのコア位置測定装置１のステージ１０面のｘ、ｙ軸にはレーザー干渉測長器１７、１８を設置し、ステージ１０の実際の送り量やステージの歪みを、正確且つ高精度に読み取ることにした。
【００８８】
また、本参考例においては、光ファイバアレイ２の端面角度が８°なので、光ファイバアレイ２の端面から出射される光をＣＣＤカメラ３１に対して平行になるように３．７°の角度スペーサ１５を使用し、光ファイバアレイ２の端面より出射される光をＣＣＤカメラ３１に対して平行とすることで、撮像位置誤差による測定値への影響を極力排除した。この角度スペーサ１５の取り付けは、土台にある三点ピンを基準に位置合わせしネジで固定した。
【００８９】
まず、図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、光ファイバアレイセット治具１６を外段取り可能な治具（以下、外段取り治具５１と書く）の上に、位置決めピン５２を基準にしてはめ込み、内蔵した磁石の磁力によって固定した。外段取り治具５１には、端面合わせプレート５３が配設されており、この端面合わせプレート５３を基準位置５４に移動し、光ファイバアレイ２の端面を端面合わせプレート５３に突き当てるように設置することで、端面の位置合わせが容易に行える。また、外段取り治具５１を用いることによって、コア位置測定中に次の光ファイバアレイ２を設置（準備）することができ測定工数の短縮が図ることができる。さらに、外段取り治具５１の端面合わせプレート５３を使用することで、毎回ＣＣＤカメラ３１（図１参照）に対して出射光の撮像位置が同じ位置になり、容易にコアを見つけることができる。
【００９０】
本参考例においては、光ファイバアレイ２の固定には、真空チャック方法と機械式固定方法の両方で固定し、光ファイバアレイ２の固定ができたら、端面合わせプレート５３の位置をもとに戻し、外段取り治具５１から光ファイバアレイセット治具１６を外す。この光ファイバアレイセット治具１６は、角度スペーサ１５の上にある２本の位置決めピン５２を基準にしてはめ込み、磁力によって固定した。そして、角度スペーサ１５を土台１４に固定した。
【００９１】
図１に示すように、光ファイバアレイ２の光ファイバ３への入光は白色光源を使用し、ノズル部の出射口は幅５０ｍｍ×高さ１ｍｍのものを使用。今回の光ファイバアレイ２は、８心リボンを３本使用するタイプなので、ノズル２２の出射口に対して横並びにして設置し、白色光を光ファイバ３のコアへ入光させた。
【００９２】
光ファイバアレイ２の出射光がディスプレイ４２に映るように、各ステージ１０を動かし、測定中に出射光が画面からはみ出てしまわないように、両端のポートへｘ軸を移動させながらコアのθｚ方向傾きをθｚステージ１３でＣＣＤカメラ３１に対して平行になるように調整した。
【００９３】
次に、最終ポート（２４ポート）のコアがディスプレイ４２にの中央に来るように移動させ、ビームウエストを検出して、撮像位置を決めた。この最終ポート（２４ポート）の撮像位置（座標）をコンピュータ４１に記憶させておき、次に最初のポート（１ポート）がモニターの中央に来るように移動させ、ビームウエスト検出機能で、撮像位置を決め、ここでも最初のポート（１ポート）の撮像位置（座標）をコンピュータ４１に記憶させた。ここで、二つの撮像位置（座標）から、光ファイバアレイ２の両ポート（１と２４）から各ポートの撮像位置をコンピュータ４１でそれぞれ算出した。ビームウエストの検出結果を示すグラフを図９に示す。
【００９４】
１ポートのコアがディスプレイ４２の中央に来るように移動させ、１ポートから順に出射光の中心測定を行った。この中心測定では、画像処理座標とレーザー測長の読み取り座標から、コンピュータ４１によってコアの中心を算出した。本参考例においては、コアの中心をコアビームの回帰円の中心としたが、コアビームの重心での算出も計測可能とさせた。全てのコア中心を測定した後、両端のポートのコア中心を結んだ線を基準に、両端ポート間の中点から理想位置を割り出し、その理想位置からのズレ量（距離）を算出して出力した。出力は、理想位置からのズレ量だけではなく、コアビームの回帰円も出力させ、回帰径に異常がないかエラー判定機能を付けた。
【００９５】
このような方法を用いて、コア位置測定を、測定毎に光ファイバアレイを取り外して１０回繰り返し測定した結果、コア位置の繰り返しバラツキは、平均＝０．０６μｍ、最大＝０．０９μｍ、σ＝０．０２μｍと良好な結果を得ることができた。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によって、基板上における光学部材（例えば、光ファイバ、レンズ等）のコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 光学部材アレイのコア位置測定装置の一例である光ファイバアレイのコア位置測定装置を示す斜視図である。
【図２】 光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法の一例を示すフローチャートである。
【図３】 光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法の他の例を示すフローチャートである。
【図４】 本発明（第三の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置の水平面への投影図である。
【図５】 本発明（第三の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を示すフローチャートである。
【図６】 本発明（第四の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置の垂直面への投影図である。
【図７】 本発明（第四の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を示すフローチャートである。
【図８】 光学部材アレイのコア位置測定方法の参考例である光ファイバアレイのコア位置測定方法における光ファイバアレイを設置する工程を示す斜視図（ａ）〜（ｄ）である。
【図９】 光学部材アレイのコア位置測定方法の参考例である光ファイバアレイのコア位置測定方法におけるビームウエストの検出結果を示すグラフである。
【図１０】 従来の光学部材アレイのコア位置測定方法を説明する斜視図（ａ）と、画像を示す平面図（ｂ）である。
【図１１】 従来の光学部材アレイのコア位置測定装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１…光ファイバアレイのコア位置測定装置、２…光ファイバアレイ、３…光ファイバ、１０…ステージ、１１…ｚステージ、１２…ｘステージ、１３…θｚステージ、１４…土台、１５…角度スペーサ、１６…光ファイバアレイセット治具、１７，１８…レーザー干渉測長器、１９…駆動ステージ、２０…光源、２１…白色光源、２２…ノズル、３０…撮像手段、３１…ＣＣＤカメラ、３２…顕微鏡、３３…レンズ、３４…ｙステージ、４０…制御部、４１…コンピュータ、４２…ディスプレイ、５１…外段取り治具、５２…位置決めピン、５３…端面合わせプレート、５４…基準位置、６０…光ファイバアレイ、６１…撮像手段、６２…光ファイバ、６４…ステージ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置に関する。さらに詳しくは、基板上における光学部材（例えば、光ファイバ、レンズ等）のコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信データ容量の増大に伴い、通信データ容量の処理能力に優れた光クロスコネクトスイッチ技術に対する需要が高まりつつある。このような技術の一つとして、マイクロマシニング等に用いられている技術で、微細な加工をシリコンエッチング等半導体プロセスにて行うＭＥＭＳ（マイクロ−エレクトロ−メカニカル−システム）を用いた光スイッチが用いられるようになっている。また、上述の容量の処理能力に加えて、信頼性の確保に対する要求が増大したことに伴い、高精細で安定した通信を可能とする面発光レーザーも一般的に用いられるようになっている。
【０００３】
このような光スイッチや面発光レーザーに用いられる光学部材アレイ（例えば、光ファイバアレイ、レンズアレイ、導波路アレイ（ＰＬＣ）、半導体レーザー（ＬＤ）アレイ、フォトダイオード（ＰＤ）アレイ等、以下、「光学部材アレイ」として「光ファイバアレイ」を例にとって説明する）は、接続による光量の損失や接続部の安定性に対する要請から、この光ファイバアレイのコア位置の測定を高精度に行う必要があり、これに応じて、様々な光ファイバアレイのコア位置測定方法、及びその方法を利用したコア位置測定装置が用いられている。
【０００４】
例えば、従来から用いられている光ファイバアレイのコア位置測定装置を用いた場合の測定方法は、ステージの背面に設置された光源から照射された白色光等を、ステージの上に設置された光ファイバアレイの光ファイバの一方の端面側から入射し、コアを透過した後に、光ファイバの他の端面側から出射した出射光をＣＣＤカメラ等の撮像手段によって撮像する。このようにして得られた画像を所定の解析方法によって解析することによって光ファイバアレイのコア位置を測定するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のコア位置の測定方法においては、光ファイバアレイの撮像手段に対向する側の端面が撮像方向に対して水平でない場合、光ファイバアレイの端面から出射される光は、この端面の形状（斜めカット）により屈折してＣＣＤカメラ等までの光軸がずれることや、光ファイバアレイをステージに設置する際に、光ファイバアレイの端面とＣＣＤカメラ等との光軸がずれて設置してしまうことがあり、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、光ファイバアレイ６０の端面からＣＣＤカメラ等の撮像手段の撮像位置（ピント）によって画像に映るコアの中心位置が変わってしまうという問題があった。
【０００６】
すなわち、前述したＣＣＤカメラ等の撮像手段の撮像位置（ピント）が各コア位置の測定においてばらつきがあると、同じコアを繰り返し測定した場合に測定誤差の要因となる。一般的に光ファイバアレイのコア位置の精度の要求は、各コアの相対位置関係が重要であり、光ファイバアレイの端面からの撮像位置の距離が等しければ、例え光ファイバアレイの端面から出射される光とＣＣＤカメラ等との光軸にずれがあったとしても、撮像される各コアは画像の左右のどちらか一方に等しい距離だけずれるのみなので、コア位置の相対位置関係に変化は発生しない。従って、上述の問題となる場合は、各コア間の撮像において、撮像手段の撮像位置（ピント）にばらつきがあり、得られた画像の各コアが左右に振れ各コア同士の相対位置関係が毎回測定する度に異なる場合である。このような条件でコア位置の測定を行ったとしても、高精度にコア位置を測定することはできない。
【０００７】
また、従来のコア位置の測定方法においては、光ファイバアレイのコアをＣＣＤカメラ等にて撮像する画像処理において、多心系のコア位置を測定している途中で、光ファイバアレイ自体のピッチ精度や、ステージの送り精度等により、撮像手段による画像を映し出す画像表示面の中心部にコアが映るようにして撮像を開始したにもかかわらず、撮像が進むにつれて、画像表示面に映るコアの位置が変化することがある。
【０００８】
このように各撮像において画像表示面のコアの位置がずれて表示されることは、コアを撮像するＣＣＤカメラ等のレンズの異なる領域を用いて撮像しているということになり、レンズの中央の部分によって撮像された映像と、端の部分によって撮像された映像とは、レンズの収差が起こるために撮像した映像に差異が発生したり、また、撮像する度にＣＣＤカメラ等の画素分布状態が変化するため撮像したコアの形状にばらつきが発生したりすることからコアの位置を正確に測定することができないという問題もあった。
【０００９】
さらに、従来のコア位置の測定方法においては、図１１に示すように、光ファイバアレイが傾いてステージ６４に設置された場合等において、ＣＣＤカメラ等の画像処理による測定では、光ファイバアレイ６０の、隣接する光ファイバの撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離Ａ（以下、測定ｘということがある）を測定することとなるが、この測定ｘは、本来、光ファイバアレイ６０のコア位置測定で必要とされる、前述した水平面（ｘｚ面）における光ファイバ６２の、光ファイバの中心軸に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離Ｂ（以下、真値ｘということがある）とは異なり、このような測定ｘを用いて算出されたコア位置では、接続による光量の損失や接続部の安定性が不足するという問題があった。
【００１０】
特に、光ファイバアレイ６０の端面を予め斜めにカットして製造されたものである場合は、この端面からの出射光軸と撮像軸とが平行となるようにコア位置測定装置のステージ６４上に設置されると、前述した水平面（ｘｚ面）における光ファイバ６２の中心軸に垂直な平面と光ファイバアレイ６０の出射光を出射する側面とのなすＣ（以下、アレイθｘということがある）が大きくなる。このような状態で撮像を行うと、撮像方向（ｚ方向）における撮像手段６１から隣接する各光ファイバ６２の光を出射する側の端面までの距離の差Ｄ（以下、計測ｚということがある）も大きくなるため、撮像時にｚ方向にステージが駆動する距離も必然的に長くなる。しかし駆動距離が長くなればなるほどステージの駆動に伴う距離の誤差も大きくなり、アレイθｘを補正してコア位置を算出する場合に大きな誤差要因となり問題となっていた。
【００１１】
また、従来のコア位置の測定方法においては、光ファイバアレイの、隣接する光ファイバの撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離（以下、計測ｙということがある）についても、本来、光ファイバアレイのコア位置測定で必要とされる、隣接する光ファイバの、光ファイバの中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した垂直面（ｙｚ面）への投影距離（以下、真値ｙということがある）とは異なり、このような測定ｙを用いて算出されたコア位置では、接続による光量の損失や接続部の安定性が不足するという問題があった。また、光ファイバアレイの端面が、この前述した垂直面（ｙｚ面）における光ファイバの中心軸と垂直な平面と光ファイバアレイの出射光を出射する側面とのなす傾斜角（以下、アレイθｙということがある）によって、所定の補正傾斜角（以下、治具θｙということがある）を有する角度スペーサをステージ上に配設して補正を行って撮像しているが、このようにして得られる測定値も真値ｙとは異なることがあり、高精度を必要とされるコア位置の測定としては問題があった。
【００１２】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、基板上における光学部材（例えば、光ファイバ、レンズ等）のコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、以下の光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置を提供するものである。
【００１８】
［１］ 一以上の光学部材が基板上に整列、固定された光学部材アレイの前記光学部材の一方の端面に、光源から白色光を入射させ、前記光学部材を通過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段によって撮像し、得られた画像から前記光学部材のコア位置を測定する光学部材アレイのコア位置測定方法であって、前記撮像手段によって前記出射光を撮像する際に、隣接する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出し、且つ撮像方向（ｚ方向）における前記撮像手段から隣接する前記光学部材の前記他方の端面までの距離の差を算出し、前記光学部材の中心軸に垂直な平面と前記光学部材アレイの出射光を出射する側面とのなす角を測定して、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定方法（以下、「第一の発明」ということがある）。
【００１９】
［２］ 一以上の光学部材が基板上に整列、固定された光学部材アレイの前記光学部材の一方の端面に、光源から白色光を入射させ、前記光学部材を通過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段によって撮像し、得られた画像から前記光学部材のコア位置を測定する光学部材アレイのコア位置測定方法であって、所定の傾斜角を有する治具の上に設置した、前記光学部材アレイの一方の端面に、前記光源から白色光を入射させ、前記撮像手段によって前記出射光を撮像し、得られた画像から、隣接する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出し、前記垂直面（ｙｚ面）における前記光学部材の中心軸と垂直な平面と前記光学部材アレイの出射光を出射する側面とのなす傾斜角を測定し、前記治具の傾斜角とから、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定方法（以下、「第二の発明」ということがある）。
【００２０】
［３］ 前記光学部材が、光ファイバ又はレンズである前記［１］又は［２］に記載の光学部材アレイのコア位置測定方法。
【００２５】
［４］ 一以上の光学部材が整列、固定された光学部材アレイを所定方向に移動するステージと、前記光学部材の一方の端面に白色光を入射する光源と、前記光学部材の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮像手段と、前記ステージ及び前記撮像手段の位置を制御し、前記撮像手段によって撮像した画像から各前記光学部材のコア位置を測定する制御部とを備えてなる光学部材アレイのコア位置測定装置であって、前記光源から照射した白色光を、前記ステージ上に設置された前記光学部材の一方の端面に入射し、前記撮像手段によって前記出射光を撮像する際に、隣接する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出し、且つ撮像方向（ｚ方向）における前記撮像手段から隣接する前記光学部材の前記他方の端面までの距離の差を算出し、前記光学部材の中心軸に垂直な平面と前記光学部材アレイの出射光を出射する側面とのなす角を測定して、前記制御部にて、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定装置（以下、「第三の発明」ということがある）。
【００２６】
［５］ 一以上の光学部材が整列、固定された光学部材アレイを所定方向に移動するステージと、前記光学部材の一方の端面に白色光を入射する光源と、前記光学部材の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮像手段と、前記ステージ及び前記撮像手段の位置を制御し、前記撮像手段によって撮像した画像から各前記光学部材のコア位置を測定する制御部とを備えてなる光学部材アレイのコア位置測定装置であって、前記光源から照射した白色光を、前記ステージ上に配設した所定の傾斜角を有する治具の上に設置された前記光学部材の一方の端面から入射し、前記撮像手段によって前記出射光を撮像し、得られた画像から、隣接する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出し、前記垂直面（ｙｚ面）における前記光学部材の中心軸と垂直な平面と前記光学部材アレイの出射光を出射する側面とのなす傾斜角を測定し、前記治具の傾斜角とから、前記制御部にて、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定装置（以下、「第四の発明」ということがある）。
【００２７】
［６］ 前記光学部材が、光ファイバ又はレンズである前記［４］又は［５］に記載の光学部材アレイのコア位置測定装置。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の（第三及び第四の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の実施の形態を、光ファイバアレイのコア位置測定装置を例にとって図面を参照しつつ具体的に説明し、その中で本発明の（第一及び第二の発明）の光学部材アレイのコア位置測定方法を合わせて具体的に説明する。
【００２９】
まず、一般的な光学部材アレイのコア位置測定装置の構成について説明する。図１は、光学部材アレイのコア位置測定装置の一例である光ファイバアレイのコア位置測定装置１を示す斜視図である。
【００３０】
この光ファイバアレイのコア位置測定装置１は、一以上の光ファイバ３が整列、固定された光ファイバアレイ２を所定方向に移動するステージ１０と、光ファイバ３の一方の端面に白色光を入射する光源２０と、光ファイバ３の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮像手段３０と、ステージ１０及び撮像手段３０の位置を制御し、撮像手段３０によって撮像した画像から各光ファイバ３のコア位置を測定する制御部４０とを備えてなる光ファイバアレイのコア位置測定装置１であって、制御部４０が、光ファイバ３の他方の端面における画像に表示した前記出射光の径が最小となる撮像距離（ビームウエスト）を算出して、ステージ１０及び撮像手段３０の位置を制御することができる。
【００３１】
前述したステージ１０は、ｚステージ１１、ｘステージ１２、θｚステージ１３、土台１４、角度スペーサ１５及び光ファイバアレイセット治具１６等から構成されてなり、各ｚ、ｘ及びθｚステージ等の駆動ステージ１９を駆動させて光ファイバアレイ２の端面の位置を規定することができる。また、ステージ１０面のｘ及びｙ軸方向にレーザー干渉測長器１７、１８を設置することによって、ステージ１０の実際の送り量やステージ１０の歪みを、正確且つ高精度に読み取ることができる。
【００３２】
また、駆動ステージ１９を稼動させるだけでなく、光ファイバアレイ２の端面角度に対応した異なる傾斜角を有する角度スペーサ１５に取り替えることによって、ステージ１０全体の重量と高さを下げステージ１０の不安定な状態を解消することができる。この角度スペーサ１５の取り付けには、土台１４にある三点ピンを基準に位置合わせしてネジ等で固定することによって、光ファイバアレイ２の位置合わせを高精度にすることができる。
【００３３】
また、光源２０としては、白色光源２１、例えば、ハロゲンランプ等を用いることができる。そして、この白色光源２１からノズル２２を介して、光ファイバアレイ２の一方の端面に対し光を照射する。
【００３４】
光ファイバアレイ２の他方の端面には、撮像手段３０が設置されており、この撮像手段３０は、ＣＣＤカメラ３１と、撮像する映像を拡大する顕微鏡３２と、レンズ３３と、これらをｙ軸方向に駆動させるｙステージ３４とから構成されている。図１の光ファイバアレイのコア位置測定装置においては、ＣＣＤカメラ３１を用いて実際の撮像を行っているが、赤外線カメラ等を用いて撮像することもできる。
【００３５】
また、ｙステージ３４は、撮像手段３０にではなく、前述したステージ１０に含むような構成としてもよい。逆に、ステージ１０の駆動ステージ１９の少なくとも一つを撮像手段３０に含むような構成としてもよい。
【００３６】
また、この光ファイバアレイのコア位置測定装置１は、前述したレーザー干渉測長器１７、１８から得られる信号及びＣＣＤカメラ３１による映像等を解析するコンピュータ４１と、得られる情報を表示するディスプレイ４２とから構成された制御部４０を有しており、コンピュータ４１は、コア位置測定の算出及び各種解析を実行する中央処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）と、レーザー干渉測長器１７、１８及びＣＣＤカメラ３１等から得られた情報や解析結果等を記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）と、コア位置測定の算出を行う解析プログラム等の記憶されたリードオンリーメモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）と、各種データ等を入力するためのキーボードから構成されている。
【００３７】
ここで、この光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を、図１及び２を用いて説明する。図２は、光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法の一例を示すフローチャートである。
【００３８】
まず、測定前準備として、測定する光ファイバアレイ２の端面の傾斜角に応じて選定した角度スペーサ１５がステージ１０に設置される。次に、ステージ１０に設置されていない光ファイバアレイセット治具１６に光ファイバアレイ２が設置される。次に、この光ファイバアレイ２ごと光ファイバアレイセット治具１６が角度スペーサ１５の上に設置される。次に、光源２０を用いて光ファイバアレイ２の一方の端面に白色光を照射する。
【００３９】
このように測定前準備をした後に、撮像手段３０の撮像位置（ピント）を決定する。これは、ステージ１０又はｙステージ３４を用いて光ファイバアレイ２又は撮像手段３０の撮像位置を駆動して、ディスプレイ４２に表示される出射光の径が最小となる撮像距離（ビームウエスト）を算出し、算出した撮像距離を用いて撮像位置（ピント）を決定する。この際、前述した撮像距離を、撮像手段３０から光ファイバアレイ２の端面までの距離を変化させて仮撮像して、得られた各距離毎の仮画像における出射光の径と、各距離とから算出することが好ましい。例えば、得られた仮画像における出射光の径と各距離とから二次曲線を描き、この二次曲線の極小値を撮像距離とする方法等により算出することができる。
【００４０】
次に、撮像距離における撮像位置（ピント）から、光ファイバ３の端面から出射する出射光を撮像する。得られた各データは制御部４０に記憶する。光ファイバアレイ２を構成する他の光ファイバ３についての測定が終了していない場合は、測定が終了していない他の光ファイバ３について、フローチャートにおける撮像位置（ピント）の決定から、前述した出射光を撮像するまでの工程を繰り返して順次測定し、光ファイバアレイ２を構成するすべての光ファイバ３について撮像を行う。
【００４１】
この際、予め光ファイバアレイ２に整列、固定された一以上の光ファイバ３の少なくとも二の撮像距離を算出し、制御部４０により得られた少なくとも二の撮像距離から他の光ファイバ３における撮像距離を算出して撮像することが好ましい。このように構成することによって、測定時間を著しく短縮することができる。
【００４２】
すべての光ファイバ３の撮像が終了した後に、制御部４０によって基準軸から理想コア位置を算出し、得られた理想コア位置と測定によるコア位置をもとに理想コア位置からの誤差を算出し、得られた理想コア位置からの誤差及び回帰径をデイスプレイ４２に出力する。具体的には、まず、得られた画像を処理する際に、二値化という作業を行って、画像を白（光が強い部分）と黒（光が弱い部分）との二色に変換する。このとき、白と黒の境目の画像の輝度をスライスレベルと設定し、スライスレベルは設定値（任意）や１／ｅ2に設定することができる。１／ｅ2とは、最大画像輝度の１／ｅ2（モードフィールド径の境界）の位置をスライスレベルにする方法である。
【００４３】
このようにして二値化されたコア径を求めるときは、この回帰円を求めその直径を算出する。回帰円はコアの二値化画像エッジ点（白と黒の境）を１２点抽出して、制御部４０により演算して算出する。また、コア位置の中心は、コア径の算出で求めた回帰円中心とする方法又は二値化されたコア画像より、その白い部分の重心点を中心とする方法を用いて算出する。
【００４４】
また、コア位置の算出方法としては、両端基準演算処理方法又は回帰基準演算処理方法を用いることができる。両端基準演算処理方法は光ファイバアレイ２の接続作業等によく用いられる方法であり、光ファイバアレイ２は主に導波路等に接続されることとなるが、この接続作業においてすべてのポートに光を入れながら一番光量の損失が少ないところを探すのは非常に困難であることから、通常の接続作業においては、光ファイバアレイ２の両端のみに光を入れながら調心（光量が一番多くなる位置に調節）している。このようにコア位置の演算処理も、導波路との調心方法と同じ基準であるため光ファイバアレイ２の両端で測定する方法である。
【００４５】
また、回帰基準演算処理方法は、例えば、光ファイバアレイ２の両端のコアのどちらか一方の位置が極端に外れるような場合に、両端基準演算処理方法により位置を算出すると、全てのコア位置が外れたような算出結果が得られることがあり、全てのコアの回帰線を基準とすることで、一個の位置の外れたコアが及ぼす悪影響を極力回避できるようにした方法である。
【００４６】
最後に、光ファイバアレイ２がステージ１０から取り外される。このようにしてコア位置の測定を行うことができる。
【００４７】
この光ファイバアレイのコア位置測定装置は、通常のシングルモード（ＳＭ）ファイバアレイのコア位置測定はもちろんのことであるが、特にレンズドファイバを用いた光ファイバアレイのコア位置測定する場合に有効に用いることができる。レンズドファイバとは、レーザーダイオード（ＬＤ）との結合や半導体光増幅器（ＳＯＡ）との結合に、その結合効率を高めるために使用される場合があり、ファイバ先端を特殊加工し先端にレンズ効果をもたせた光ファイバである。
【００４８】
上記測定方法は、ビームウエストの位置にてコア位置を測定することであるが、レンズドファイバアレイ（ＬＦＡ）は、レーザーダイオード等との結合効率を高めるためにレンズドファイバはビームウエストの位置にてレーザーダイオード等と結合される。そのため、レンズドファイバアレイに求められる特性は、他の機能部品との結合効率を高めるためにビームウエストの位置でのコア位置精度が重要となり、このような測定方法は理想的な測定方法の一つである。
【００４９】
このように構成することによって、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。
【００５０】
ここで、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置１を用いて、光ファイバアレイのコア位置測定方法の一例について説明する。この光ファイバアレイのコア位置測定方法は、一以上の光ファイバ３が基板上に整列、固定された光ファイバアレイ２の光ファイバ３の一方の端面に、光源２０から白色光を入射させ、光ファイバ３を通過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段３０によって撮像し、得られた画像から光ファイバ３のコア位置を測定する光ファイバアレイのコア位置測定方法であって、撮像手段３０による出射光の撮像を、光ファイバ３の他方の端面において、画像に表示される出射光の径が最小となる撮像距離（ビームウエスト）にて行うものである。この際、前述した撮像距離を、撮像手段３０から光ファイバ３の他方の端面までの距離を変化させて仮撮像して、得られた各距離毎の仮画像における出射光の径と、各距離とから算出することが好ましい。
【００５１】
このように構成することによって、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。
【００５２】
また、光ファイバアレイ２の一以上の光ファイバ３のうち、少なくとも二の撮像距離を算出し、得られた少なくとも二の撮像距離から他の光ファイバ３における撮像距離を算出して撮像することが好ましい。このように構成することによって、測定時間を著しく短縮することができる。
【００５３】
次に、光学部材アレイのコア位置測定装置の他の例である光ファイバアレイのコア位置測定装置について説明する。
【００５４】
この光ファイバアレイのコア位置測定装置は、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置１と同様に構成され、一以上の光ファイバ３が整列、固定された光ファイバアレイ２を所定方向に移動するステージ１０と、光ファイバ３の一方の端面に白色光を入射する光源２０と、光ファイバ３の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮像手段３０と、ステージ１０及び撮像手段３０の位置を制御し、撮像手段３０によって撮像した画像から各光ファイバ３のコア位置を測定する制御部４０とを備えてなる光ファイバアレイのコア位置測定装置１であって、光源２０から照射された白色光をステージ１０の上に設置された光ファイバ３の一方の端面から入射し、撮像手段３０による出射光の撮像を、出射光の中心点を画像の所定の位置に撮像するように、ステージ１０及び／又は撮像手段３０の位置を移動し、画像における撮像位置を調節する制御部４０を備えてなるものである。
【００５５】
ここで、この光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を、図１及び３を用いて説明する。図３は、光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法の他の例を示すフローチャートである。
【００５６】
まず、測定前準備として、測定する光ファイバアレイ２の端面の傾斜角に応じて選定した角度スペーサ１５がステージ１０に設置される。次に、ステージ１０に設置されていない光ファイバアレイセット治具１６に光ファイバアレイ２が設置される。次に、この光ファイバアレイ２ごと光ファイバアレイセット治具１６が角度スペーサ１５の上に設置される。次に、光源２０を用いて光ファイバアレイ２の一方の端面に白色光を照射する。
【００５７】
このように測定前準備をした後に、撮像手段３０の撮像位置（ピント）を決定する。撮像位置を決定した後に、撮像手段３０による出射光の撮像を、出射光の中心点が画像の所定の位置に撮像されるように、制御部４０によりステージ１０及び／又は撮像手段３０の位置を移動し、画像における撮像位置を調節する。
【００５８】
このように、撮像手段３０のレンズ３３の所定の領域のみを用いて撮像することによってレンズ３３の収差により生じる画像の差異を無くし、また、ＣＣＤカメラ３１の画素分布状態の変化を軽減することで、高精度にコア位置を測定することができる。
【００５９】
次に、光ファイバ３の端面から出射する出射光を撮像する。得られた各データは制御部４０に記憶する。光ファイバアレイ２を構成する他の光ファイバ３についての測定が終了していない場合は、測定が終了していない他の光ファイバ３について、フローチャートにおける撮像位置（ピント）の決定から、前述した出射光を撮像するまでの工程を繰り返して順次測定し、光ファイバアレイ２を構成するすべての光ファイバ３について撮像を行う。この後の測定方法は、図２に示した測定方法と同様に、得られた画像を制御部４０で解析することにより光ファイバアレイ２のコア位置を測定する。
【００６０】
このように構成することによって、レンズ３３の収差により生じる差異や、ＣＣＤカメラ３１の画素分布状態の変化によって生じるコアの形状のばらつきを防止し、光ファイバアレイ２の基板上における各光ファイバ３のコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。
【００６１】
ここで、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置１を用いて、光ファイバアレイのコア位置測定方法の他の例について説明する。この光ファイバアレイのコア位置測定方法は、一以上の光ファイバ３が基板上に整列、固定された光ファイバアレイ２の光ファイバ３の一方の端面に、光源２０から白色光を入射させ、光ファイバ３を通過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段３０によって撮像し、得られた画像から光ファイバ３のコア位置を測定する光ファイバアレイのコア位置測定方法であって、撮像手段３０による出射光の撮像を、出射光の中心点が画像の所定の位置に表示されるように、画像における撮像位置を調節して行うものである。
【００６２】
このように構成することによって、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。
【００６３】
（第三の発明）
次に、本発明（第三の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置について図１及び４を用いて説明する。図４は、本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置の水平面への投影図である。
【００６４】
本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置は、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置１と同様に構成され、一以上の光ファイバ３が整列、固定された光ファイバアレイ２を所定方向に移動するステージ１０と、光ファイバ３の一方の端面に白色光を入射する光源２０と、光ファイバ３の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮像手段３０と、ステージ１０及び撮像手段３０の位置を制御し、撮像手段３０によって撮像した画像から各光ファイバ３のコア位置を測定する制御部４０とを備えてなる光ファイバアレイのコア位置測定装置１であって、光源２０から照射した白色光を、ステージ１０上に設置された光ファイバ３の一方の端面に入射し、撮像手段３０によって前記出射光を撮像する際に、隣接する光ファイバ３の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離（計測ｘ）を算出し、且つ撮像方向（ｚ方向）における撮像手段３０から隣接する光ファイバ３の前述した他方の端面までの距離の差（計測ｚ）を算出し、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面と光ファイバアレイ２の出射光を出射する側面とのなす角（アレイθｘ）を測定して、制御部４０にて、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した水平面（ｘｚ面）への投影距離（真値ｘ）を算出することを特徴とする。
【００６５】
このように構成することによって、ＣＣＤカメラによって撮像した画像処理によって得られた測定値である計測ｘを、計測ｚとアレイθｘと用いて補正し、本来必要とされる値である真値ｘを容易に算出することができ、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。また、光ファイバアレイが撮像軸や光軸からずれて設置されたとしても、このように算出することによって、算出結果である真値ｘには影響を与えない。
【００６６】
アレイθｘは、光ファイバアレイのコア位置の測定とは別に工具顕微鏡などで算出する。また、アレイθｘが非常に小さい場合には、補正する値も非常に小さくなり、これに係る補正値も非常に小さいために、アレイθｘとして光ファイバアレイの端面の設計値を入力することもできる。
【００６７】
ここで、本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を、図１及び５を用いて説明する。図５は本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を示すフローチャートである。
【００６８】
まず、測定前準備として、測定する光ファイバアレイ２の端面の傾斜角に応じて選定した角度スペーサ１５がステージ１０に設置される。次に、ステージ１０に設置されていない光ファイバアレイセット治具１６に光ファイバアレイ２が設置される。次に、この光ファイバアレイ２ごと光ファイバアレイセット治具１６が角度スペーサ１５の上に設置される。次に、光源２０を用いて光ファイバアレイ２の一方の端面に白色光を照射する。
【００６９】
このように測定前準備をした後に、撮像手段３０の撮像位置（ピント）を決定する。撮像位置（ピント）を決定した後に、光ファイバ３の端面から出射する出射光を撮像する。得られた各データは、制御部４０に記憶する。光ファイバアレイ２を構成する他の光ファイバ３についての測定が終了していない場合は、測定が終了していない他の光ファイバ３について、フローチャートにおける撮像位置（ピント）の決定から、前述した出射光を撮像するまでの工程を繰り返して順次測定し、光ファイバアレイ２を構成するすべての光ファイバ３について撮像を行う。
【００７０】
すべての光ファイバ３の撮像が終了した後に、制御部４０に記憶した、隣接する光ファイバ３の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離（計測ｘ）、撮像方向（ｚ方向）における撮像手段３０から隣接する光ファイバ３の前述した他方の端面までの距離の差（計測ｚ）、及び光ファイバ３の中心軸に垂直な平面と光ファイバアレイ２の出射光を出射する側面とのなす角（アレイθｘ）から、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した水平面（ｘｚ面）への投影距離（真値ｘ）を算出する。
【００７１】
このように構成することによって、ＣＣＤカメラによって撮像した画像処理によって得られた測定値である計測ｘを、計測ｚとアレイθｘと用いて補正し、本来必要とされる値である真値ｘを容易に算出することができ、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。また、光ファイバアレイが撮像軸からずれて設置されたとしても、このように算出することによって、算出結果である真値ｘには影響を与えない。
【００７２】
（第一の発明）
ここで、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置を用いて、本発明（第一の発明）の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定方法について説明する。本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定方法は、一以上の光ファイバ３が基板上に整列、固定された光ファイバアレイ２の光ファイバ３の一方の端面に、光源２０から白色光を入射させ、光ファイバ３を通過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段３０によって撮像し、得られた画像から光ファイバのコア位置を測定する光ファイバアレイのコア位置方法であって、撮像手段３０によって出射光を撮像する際に、隣接する光ファイバ３の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離（計測ｘ）を算出し、且つ撮像方向（ｚ方向）における撮像手段３０から隣接する光ファイバ３の前述した他方の端面までの距離の差（計測ｚ）を算出し、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面と光ファイバアレイ２の出射光を出射する側面とのなす角（アレイθｘ）を測定して、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする。
【００７３】
このように構成することによって、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。
【００７４】
（第四の発明）
次に、本発明（第四の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の他の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置について図１及び６を用いて説明する。図６は、本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置の垂直面への投影図である。
【００７５】
本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置は、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置１と同様に構成され、一以上の光ファイバ３が整列、固定された光ファイバアレイ２を所定方向に移動するステージ１０と、光ファイバ３の一方の端面に白色光を入射する光源２０と、光ファイバ３の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮像手段３０と、ステージ１０及び撮像手段３０の位置を制御し、撮像手段３０によって撮像した画像から各光ファイバ３のコア位置を測定する制御部４０とを備えてなる光ファイバアレイのコア位置測定装置１であって、光源２０から照射した白色光を、ステージ１０上に配設した所定の傾斜角を有する角度スペーサ１５の上に設置された光ファイバ３の一方の端面から入射し、撮像手段３０によって出射光を撮像し、得られた画像から、隣接する光ファイバ３の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離（計測ｙ）を算出し、前述した垂直面（ｙｚ面）における光ファイバ３の中心軸と垂直な平面と光ファイバアレイ２の出射光を出射する側面とのなす傾斜角（アレイθｙ）を測定し、角度スペーサ１５の傾斜角（治具θｙ）とから、制御部４０にて、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した垂直面（ｙｚ面）への投影距離（真値ｙ）を算出することを特徴とする。
【００７６】
このように構成することによって、ＣＣＤカメラによって撮像した画像処理によって得られた測定値である計測ｙを、アレイθｙと治具θｙとを用いて補正し、本来必要とされる値である真値ｙを容易に算出することができ、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。また、光ファイバアレイが撮像軸からずれて設置されたとしても、このように算出することによって、算出結果である真値ｙには影響を与えない。
【００７７】
アレイθｙは、光ファイバアレイのコア位置の測定とは別に工具顕微鏡などで算出する。また、アレイθｙが非常に小さい場合には、補正する値も非常に小さいのため、これに係る補正値も非常に小さくなり、アレイθｙとして光ファイバアレイの端面の設計値を入力することもできる。
【００７８】
ここで、本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を、図１及び７を用いて説明する。図７は本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を示すフローチャートである。
【００７９】
まず、測定前準備として、測定する光ファイバアレイ２の端面の傾斜角に応じて選定した角度スペーサ１５がステージ１０に設置される。次に、ステージ１０に設置されていない光ファイバアレイセット治具１６に光ファイバアレイ２が設置される。次に、この光ファイバアレイ２ごと光ファイバアレイセット治具１６が角度スペーサ１５の上に設置される。次に、光源２０を用いて光ファイバアレイ２の一方の端面に白色光を照射する。
【００８０】
このように測定前準備をした後に、撮像手段３０の撮像位置（ピント）を決定する。撮像位置（ピント）を決定した後に、光ファイバ３の端面から出射する出射光を撮像する。得られた各データは、制御部４０に記憶する。光ファイバアレイ２を構成する他の光ファイバ３についての測定が終了していない場合は、測定が終了していない他の光ファイバ３について、フローチャートにおける撮像位置（ピント）の決定から、前述した出射光を撮像するまでの工程を繰り返して順次測定し、光ファイバアレイ２を構成するすべての光ファイバ３について撮像を行う。
【００８１】
すべての光ファイバ３の撮像が終了した後に、制御部４０に記憶した、隣接する光ファイバ３の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離（計測ｙ）、垂直面（ｙｚ面）における光ファイバ３の中心軸と垂直な平面と光ファイバアレイ２の出射光を出射する側面とのなす傾斜角（アレイθｙ）、及び角度スペーサ１５の傾斜角（治具θｙ）とから、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した垂直面（ｙｚ面）への投影距離（真値ｙ）を算出する。
【００８２】
このように構成することによって、ＣＣＤカメラ３１によって撮像した画像処理によって得られた測定値である計測ｙを、アレイθｙと治具θｙと用いて補正し、本来必要とされる値である真値ｙを容易に算出することができ、光ファイバアレイ２の基板上における各光ファイバ３のコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。また、光ファイバアレイ２が撮像軸からずれて設置されたとしても、このように算出することによって、算出結果である真値ｙには影響を与えない。
【００８３】
（第二の発明）
ここで、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置１を用いて、本発明（第二の発明）の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定方法について説明する。本実施の形態の光ファイバアレイのコア位置測定方法は、一以上の光ファイバ３が基板上に整列、固定された光ファイバアレイ２の光ファイバ３の一方の端面に、光源２０から白色光を入射させ、光ファイバ３を通過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段３０によって撮像し、得られた画像から光ファイバ３のコア位置を測定する光ファイバアレイのコア位置測定方法であって、所定の傾斜角を有する角度スペーサ１５の上に設置した、光ファイバアレイ２の一方の端面に、光源２０から白色光を入射させ、撮像手段３０によって出射光を撮像し、得られた画像から、隣接する光ファイバ３の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離（計測ｙ）を算出し、前述した垂直面（ｙｚ面）における光ファイバ３の中心軸と垂直な平面と光ファイバアレイ２の出射光を出射する側面とのなす傾斜角（アレイθｙ）を測定し、角度スペーサ１５の傾斜角（治具θｙ）とから、隣接する光ファイバ３の、光ファイバ３の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前述した垂直面（ｙｚ面）への投影距離（真値ｙ）を算出することを特徴とする。
【００８４】
このように構成することによって、光ファイバアレイの基板上における各光ファイバのコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。
【００８５】
【実施例】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によっていかなる制限を受けるものではない。
【００８６】
（参考例）
材質が低膨張硼珪酸ガラスの２４心の光ファイバアレイ（寸法：幅９ｍｍ、長さ１２ｍｍ、厚さ３ｍｍ、光ファイバアレイの端面角度が８°、ピッチ２５０ｕｍ）のコア位置を測定した。この光ファイバアレイのリボンファイバは８心リボンを３本使用したものを用いた。
【００８７】
本参考例における光ファイバアレイのコア位置の測定においては、図１に示した光ファイバアレイのコア位置測定装置１と同様に構成された光ファイバアレイのコア位置測定装置を用いた。光ファイバアレイのコア位置測定装置１のステージ１０面のｘ、ｙ軸にはレーザー干渉測長器１７、１８を設置し、ステージ１０の実際の送り量やステージの歪みを、正確且つ高精度に読み取ることにした。
【００８８】
また、本参考例においては、光ファイバアレイ２の端面角度が８°なので、光ファイバアレイ２の端面から出射される光をＣＣＤカメラ３１に対して平行になるように３．７°の角度スペーサ１５を使用し、光ファイバアレイ２の端面より出射される光をＣＣＤカメラ３１に対して平行とすることで、撮像位置誤差による測定値への影響を極力排除した。この角度スペーサ１５の取り付けは、土台にある三点ピンを基準に位置合わせしネジで固定した。
【００８９】
まず、図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、光ファイバアレイセット治具１６を外段取り可能な治具（以下、外段取り治具５１と書く）の上に、位置決めピン５２を基準にしてはめ込み、内蔵した磁石の磁力によって固定した。外段取り治具５１には、端面合わせプレート５３が配設されており、この端面合わせプレート５３を基準位置５４に移動し、光ファイバアレイ２の端面を端面合わせプレート５３に突き当てるように設置することで、端面の位置合わせが容易に行える。また、外段取り治具５１を用いることによって、コア位置測定中に次の光ファイバアレイ２を設置（準備）することができ測定工数の短縮が図ることができる。さらに、外段取り治具５１の端面合わせプレート５３を使用することで、毎回ＣＣＤカメラ３１（図１参照）に対して出射光の撮像位置が同じ位置になり、容易にコアを見つけることができる。
【００９０】
本参考例においては、光ファイバアレイ２の固定には、真空チャック方法と機械式固定方法の両方で固定し、光ファイバアレイ２の固定ができたら、端面合わせプレート５３の位置をもとに戻し、外段取り治具５１から光ファイバアレイセット治具１６を外す。この光ファイバアレイセット治具１６は、角度スペーサ１５の上にある２本の位置決めピン５２を基準にしてはめ込み、磁力によって固定した。そして、角度スペーサ１５を土台１４に固定した。
【００９１】
図１に示すように、光ファイバアレイ２の光ファイバ３への入光は白色光源を使用し、ノズル部の出射口は幅５０ｍｍ×高さ１ｍｍのものを使用。今回の光ファイバアレイ２は、８心リボンを３本使用するタイプなので、ノズル２２の出射口に対して横並びにして設置し、白色光を光ファイバ３のコアへ入光させた。
【００９２】
光ファイバアレイ２の出射光がディスプレイ４２に映るように、各ステージ１０を動かし、測定中に出射光が画面からはみ出てしまわないように、両端のポートへｘ軸を移動させながらコアのθｚ方向傾きをθｚステージ１３でＣＣＤカメラ３１に対して平行になるように調整した。
【００９３】
次に、最終ポート（２４ポート）のコアがディスプレイ４２にの中央に来るように移動させ、ビームウエストを検出して、撮像位置を決めた。この最終ポート（２４ポート）の撮像位置（座標）をコンピュータ４１に記憶させておき、次に最初のポート（１ポート）がモニターの中央に来るように移動させ、ビームウエスト検出機能で、撮像位置を決め、ここでも最初のポート（１ポート）の撮像位置（座標）をコンピュータ４１に記憶させた。ここで、二つの撮像位置（座標）から、光ファイバアレイ２の両ポート（１と２４）から各ポートの撮像位置をコンピュータ４１でそれぞれ算出した。ビームウエストの検出結果を示すグラフを図９に示す。
【００９４】
１ポートのコアがディスプレイ４２の中央に来るように移動させ、１ポートから順に出射光の中心測定を行った。この中心測定では、画像処理座標とレーザー測長の読み取り座標から、コンピュータ４１によってコアの中心を算出した。本参考例においては、コアの中心をコアビームの回帰円の中心としたが、コアビームの重心での算出も計測可能とさせた。全てのコア中心を測定した後、両端のポートのコア中心を結んだ線を基準に、両端ポート間の中点から理想位置を割り出し、その理想位置からのズレ量（距離）を算出して出力した。出力は、理想位置からのズレ量だけではなく、コアビームの回帰円も出力させ、回帰径に異常がないかエラー判定機能を付けた。
【００９５】
このような方法を用いて、コア位置測定を、測定毎に光ファイバアレイを取り外して１０回繰り返し測定した結果、コア位置の繰り返しバラツキは、平均＝０．０６μｍ、最大＝０．０９μｍ、σ＝０．０２μｍと良好な結果を得ることができた。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によって、基板上における光学部材（例えば、光ファイバ、レンズ等）のコア位置を簡便且つ高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 光学部材アレイのコア位置測定装置の一例である光ファイバアレイのコア位置測定装置を示す斜視図である。
【図２】 光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法の一例を示すフローチャートである。
【図３】 光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法の他の例を示すフローチャートである。
【図４】 本発明（第三の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置の水平面への投影図である。
【図５】 本発明（第三の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を示すフローチャートである。
【図６】 本発明（第四の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置の垂直面への投影図である。
【図７】 本発明（第四の発明）の光学部材アレイのコア位置測定装置の一の実施の形態である光ファイバアレイのコア位置測定装置における測定方法を示すフローチャートである。
【図８】 光学部材アレイのコア位置測定方法の参考例である光ファイバアレイのコア位置測定方法における光ファイバアレイを設置する工程を示す斜視図（ａ）〜（ｄ）である。
【図９】 光学部材アレイのコア位置測定方法の参考例である光ファイバアレイのコア位置測定方法におけるビームウエストの検出結果を示すグラフである。
【図１０】 従来の光学部材アレイのコア位置測定方法を説明する斜視図（ａ）と、画像を示す平面図（ｂ）である。
【図１１】 従来の光学部材アレイのコア位置測定装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１…光ファイバアレイのコア位置測定装置、２…光ファイバアレイ、３…光ファイバ、１０…ステージ、１１…ｚステージ、１２…ｘステージ、１３…θｚステージ、１４…土台、１５…角度スペーサ、１６…光ファイバアレイセット治具、１７，１８…レーザー干渉測長器、１９…駆動ステージ、２０…光源、２１…白色光源、２２…ノズル、３０…撮像手段、３１…ＣＣＤカメラ、３２…顕微鏡、３３…レンズ、３４…ｙステージ、４０…制御部、４１…コンピュータ、４２…ディスプレイ、５１…外段取り治具、５２…位置決めピン、５３…端面合わせプレート、５４…基準位置、６０…光ファイバアレイ、６１…撮像手段、６２…光ファイバ、６４…ステージ。
Claims (6)
- 一以上の光学部材が基板上に整列、固定された光学部材アレイの前記光学部材の一方の端面に、光源から白色光を入射させ、前記光学部材を通過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段によって撮像し、得られた画像から前記光学部材のコア位置を測定する光学部材アレイのコア位置測定方法であって、
前記撮像手段によって前記出射光を撮像する際に、隣接する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出し、且つ撮像方向（ｚ方向）における前記撮像手段から隣接する前記光学部材の前記他方の端面までの距離の差を算出し、前記光学部材の中心軸に垂直な平面と前記光学部材アレイの出射光を出射する側面とのなす角を測定して、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定方法。 - 一以上の光学部材が基板上に整列、固定された光学部材アレイの前記光学部材の一方の端面に、光源から白色光を入射させ、前記光学部材を通過させて他方の端面から出射した出射光を撮像手段によって撮像し、得られた画像から前記光学部材のコア位置を測定する光学部材アレイのコア位置測定方法であって、
所定の傾斜角を有する治具の上に設置した、前記光学部材アレイの一方の端面に、前記光源から白色光を入射させ、前記撮像手段によって前記出射光を撮像し、得られた画像から、隣接する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出し、前記垂直面（ｙｚ面）における前記光学部材の中心軸と垂直な平面と前記光学部材アレイの出射光を出射する側面とのなす傾斜角を測定し、前記治具の傾斜角とから、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定方法。 - 前記光学部材が、光ファイバ又はレンズである請求項１又は２に記載の光学部材アレイのコア位置測定方法。
- 一以上の光学部材が整列、固定された光学部材アレイを所定方向に移動するステージと、前記光学部材の一方の端面に白色光を入射する光源と、前記光学部材の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮像手段と、前記ステージ及び前記撮像手段の位置を制御し、前記撮像手段によって撮像した画像から各前記光学部材のコア位置を測定する制御部とを備えてなる光学部材アレイのコア位置測定装置であって、
前記光源から照射した白色光を、前記ステージ上に設置された前記光学部材の一方の端面に入射し、前記撮像手段によって前記出射光を撮像する際に、隣接する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出し、且つ撮像方向（ｚ方向）における前記撮像手段から隣接する前記光学部材の前記他方の端面までの距離の差を算出し、前記光学部材の中心軸に垂直な平面と前記光学部材アレイの出射光を出射する側面とのなす角を測定して、前記制御部にて、隣接する前記光学部材の、前記光学部材の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記水平面（ｘｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定装置。 - 一以上の光学部材が整列、固定された光学部材アレイを所定方向に移動するステージと、前記光学部材の一方の端面に白色光を入射する光源と、前記光学部材の他方の端面側から出射した出射光を撮像する撮像手段と、前記ステージ及び前記撮像手段の位置を制御し、前記撮像手段によって撮像した画像から各前記光学部材のコア位置を測定する制御部とを備えてなる光学部材アレイのコア位置測定装置であって、
前記光源から照射した白色光を、前記ステージ上に配設した所定の傾斜角を有する治具の上に設置された前記光学部材の一方の端面から入射し、前記撮像手段によって前記出射光を撮像し、得られた画像から、隣接する前記光学部材の、撮像方向（ｚ方向）に垂直な平面に交わる二点間の垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出し、前記垂直面（ｙｚ面）における前記光学部材の中心軸と垂直な平面と前記光学部材アレイの出射光を出射する側面とのなす傾斜角を測定し、前記治具の傾斜角とから、前記制御部にて、隣接する前記光学 部材の、前記光学部材の中心軸に垂直な平面に交わる二点間の前記垂直面（ｙｚ面）への投影距離を算出することを特徴とする光学部材アレイのコア位置測定装置。 - 前記光学部材が、光ファイバ又はレンズである請求項４又は５に記載の光学部材アレイのコア位置測定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002106219A JP3927063B2 (ja) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | 光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置 |
| US10/396,304 US7123355B2 (en) | 2002-04-09 | 2003-03-25 | Method for determining core positions of optical element array and an apparatus for determining core positions thereof |
| EP03251972A EP1355125A3 (en) | 2002-04-09 | 2003-03-28 | Method for determining core positions of optical element array and an apparatus for determining core positions thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002106219A JP3927063B2 (ja) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | 光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003302307A JP2003302307A (ja) | 2003-10-24 |
| JP3927063B2 true JP3927063B2 (ja) | 2007-06-06 |
Family
ID=28672410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002106219A Expired - Fee Related JP3927063B2 (ja) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | 光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1355125A3 (ja) |
| JP (1) | JP3927063B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011085647A (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Hitachi Chem Co Ltd | 光導波路基板及びその製造方法 |
| JP5445324B2 (ja) * | 2010-05-17 | 2014-03-19 | 住友電気工業株式会社 | 調芯装置、コア位置特定方法、コアの損失測定方法、およびコア間のクロストーク測定方法 |
| CN103712777B (zh) * | 2014-01-09 | 2016-03-02 | 西安电子科技大学 | 检测紫外光电成像***性能参数的装置及检测方法 |
| JP2015111287A (ja) * | 2015-02-09 | 2015-06-18 | 住友ベークライト株式会社 | コネクタの製造方法およびコネクタ |
| KR102551760B1 (ko) * | 2016-03-31 | 2023-07-06 | 한국전자통신연구원 | 광통신렌즈 특성 평가 장치 및 광통신렌즈 특성 평가 방법 |
| CN108646353B (zh) * | 2018-04-28 | 2019-12-17 | 北京航空航天大学 | 一种基于图像处理的光纤-波导自动对准耦合仪 |
| 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 |
| US11808988B2 (en) * | 2021-09-23 | 2023-11-07 | Intel Corporation | Method and device for fast, passive alignment in photonics assembly |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3836954A1 (de) * | 1988-10-29 | 1990-05-03 | Philips Patentverwaltung | Verfahren und anordnung zur ermittlung der lage der optischen achse eines lwl |
| IT1250341B (it) * | 1991-11-15 | 1995-04-07 | Procedimento e apparecchiatura per la misura delle caratteristiche geometriche di strutture guidanti nominalmente cilindriche. | |
| JP3333843B2 (ja) * | 1993-03-11 | 2002-10-15 | 日本碍子株式会社 | 光コリメータアレイの光軸合わせ方法 |
-
2002
- 2002-04-09 JP JP2002106219A patent/JP3927063B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-03-28 EP EP03251972A patent/EP1355125A3/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1355125A2 (en) | 2003-10-22 |
| JP2003302307A (ja) | 2003-10-24 |
| EP1355125A3 (en) | 2007-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6587618B2 (en) | Collimator array and method and system for aligning optical fibers to a lens array | |
| JPH0961682A (ja) | 光源位置調整装置 | |
| JP3927063B2 (ja) | 光学部材アレイのコア位置測定方法及びコア位置測定装置 | |
| US7123355B2 (en) | Method for determining core positions of optical element array and an apparatus for determining core positions thereof | |
| US20060018560A1 (en) | Exposure device and exposure method | |
| JP3837689B2 (ja) | 光モジュール用試験機、調整装置及び調整方法 | |
| CN115799146A (zh) | 一种光学对位*** | |
| CA2056141A1 (en) | Method for measuring the dimensions of an optical connector | |
| US9915525B2 (en) | Interferometric measurement method for end face surface angle of multi-fiber ferrules and connectors | |
| JPH10123356A (ja) | 光伝送部材の位置測定方法および光デバイスの製造方法 | |
| JPH0674863A (ja) | 光コネクタのコア偏心測定方法及び光コネクタ | |
| JP3078133B2 (ja) | 光導波路の整列状態検査方法および光導波路 | |
| CN103097921B (zh) | 透镜阵列及其透镜边缘检测方法 | |
| JP2003021752A (ja) | 光コネクタ測定装置及びその測定方法 | |
| JP3213140B2 (ja) | 光コネクタのコア偏心測定方法、および、これにより測定された光コネクタ | |
| JP3613210B2 (ja) | 光コネクタ測定方法 | |
| CN220105336U (zh) | 用于测量半导体晶圆中裸片的边缘耦合设备对准的*** | |
| JP2000162469A (ja) | 光ファイバアレイと光導波路との光結合方法及び光部品 | |
| JPH08184420A (ja) | Ｍｔコネクタのコア位置ずれ測定方法 | |
| JP2003247909A (ja) | 光通信用の多芯コネクタ或いは多芯ファイバアレーのフェルール偏心量測定装置における入射光照明装置および光ファイバ位置測定装置 | |
| JP2002014259A (ja) | 光実装基板及びその製造方法並びに光モジュール | |
| JP2005236270A (ja) | 発光素子の実装方法 | |
| KR20040049517A (ko) | 광 도파로의 정렬 위치 검사방법 | |
| JPH01121806A (ja) | 光コネクタの構造パラメータ測定方法および測定装置 | |
| JPH0854536A (ja) | 光ファイバアレイ及び光導波路モジュールの結合方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050304 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060831 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060905 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061102 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061128 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070124 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070220 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070301 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100309 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110309 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120309 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130309 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140309 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |