(57)【要約】【課題】効率的に光軸調整を行うことが可能な光通信デバイスの光軸調整装置及び光通信デバイスの光軸調整方法を提供する。【解決手段】角度ずれ導出部１４０は、移動するカメラ１２１によって撮影された映像内の光の像の移動に基づいて、モジュール２０１及び２０２の光軸の角度ずれを導出する。位置ずれ導出部１４０は、カメラ１２１により撮影される映像内の光の像に基づいて、モジュール２０１及び２０２の光軸の位置ずれを導出する。ステージ駆動部１６０は、これら導出されたモジュール２０１及び２０２の光軸の角度ずれ及び位置ずれに基づいて、支持部１００及び１１０を構成するステージを移動させる。【選択図】　　　　図１
2004133298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のモジュールと第２のモジュールを接合して構成される光通信デバイスの製造工程にて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とを調整する光軸調整装置において、
前記第１のモジュールを支持する第１の支持手段と、
前記第１のモジュールの接合面と前記第２のモジュールの接合面とが対向するように、前記第２のモジュールを支持する第２の支持手段と、
前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間を、前記第２のモジュールの光軸に対して平行に移動しつつ、前記第１のモジュールから前記第２のモジュールの側に照射される第１の光を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された映像における第１の光の像の移動に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸との角度のずれを導出する角度ずれ導出手段と、
前記角度のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とが平行になるように前記第１の支持手段を調整する第１の調整手段と、
を備えることを特徴とする光軸調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光軸調整装置において、
前記撮影手段は、更に前記第２のモジュールから前記第１のモジュールの側に照射される第２の光を撮影し、
前記撮影手段により撮影された映像における前記第１及び第２の光の像の位置に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸との位置のずれを導出する位置ずれ導出手段と、
前記位置のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とが一致するように前記第１の支持手段を調整する第２の調整手段と、
を備えることを特徴とする光軸調整装置。
【請求項３】
第１のモジュールと第２のモジュールを接合して構成される光通信デバイスの製造工程にて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とを調整する光軸調整装置において、
前記第１のモジュールを支持する第１の支持手段と、
前記第１のモジュールの接合面と前記第２のモジュールの接合面とが対向するように、前記第２のモジュールを支持する第２の支持手段と、
前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間を移動しつつ、前記第１のモジュールから前記第２のモジュールの側に照射される第１の光を撮影するとともに、前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間を移動しつつ、前記第２のモジュールから前記第１のモジュールの側に照射される第２の光を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された映像における第１の光の像の移動に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向との第１の角度のずれを導出するとともに、前記撮影手段により撮影された映像における第２の光の像の移動に基づいて、前記第２のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向との第２の角度のずれを導出する角度ずれ導出手段と、
前記第１の角度のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向とが平行になるように前記第１の支持手段を調整するとともに、前記第２の角度のずれに基づいて、前記第２のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向とが平行になるように前記第２の支持手段を調整する第１の調整手段と、
を備えることを特徴とする光軸調整装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光軸調整装置において、
前記撮影手段により撮影された映像における前記第１及び第２の光の像の位置に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸との位置のずれを導出する位置ずれ導出手段と、
前記位置のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とが一致するように前記第１の支持手段を調整する第２の調整手段と、
を備えることを特徴とする光軸調整装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の光軸調整装置において、
前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間に配置され、前記第１及び第２の光を反射する反射板と、
前記反射板により反射された光を投影する投影板と、
を備え、
前記撮影手段は、前記投影板に投影された光を撮影することを特徴とする光軸調整装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の光軸調整装置において、
前記第１及び第２の光は、可視光であることを特徴とする光軸調整装置。
【請求項７】
第１のモジュールと第２のモジュールを接合して構成される光通信デバイスの製造工程にて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とを調整する光軸調整方法において、
第１の支持手段が前記第１のモジュールを支持する手順と、
第２の支持手段が前記第１のモジュールの接合面と前記第２のモジュールの接合面とが対向するように、前記第２のモジュールを支持する手順と、
撮影手段が前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間を、前記第２のモジュールの光軸に対して平行に移動しつつ、前記第１のモジュールから前記第２のモジュールの側に照射される第１の光を撮影する手順と、
前記撮影した映像における第１の光の像の移動に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸との角度のずれを導出する手順と、
前記導出した角度のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とが平行になるように前記第１の支持手段を調整する手順と、
を備えることを特徴とする光軸調整方法。
【請求項８】
請求項７に記載の光軸調整方法において、
前記撮影手段が更に前記第２のモジュールから前記第１のモジュールの側に照射される第２の光を撮影する手順と、
前記撮影した撮影された映像における前記第１及び第２の光の像の位置に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸との位置のずれを導出する手順と、
前記導出した位置のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とが一致するように前記第１の支持手段を調整する手順と、
を備えることを特徴とする光軸調整方法。
【請求項９】
第１のモジュールと第２のモジュールを接合して構成される光通信デバイスの製造工程にて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とを調整する光軸調整方法において、
第１の支持手段が前記第１のモジュールを支持する手順と、
第２の支持手段が前記第１のモジュールの接合面と前記第２のモジュールの接合面とが対向するように、前記第２のモジュールを支持する手順と、
撮影手段が前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間を移動しつつ、前記第１のモジュールから前記第２のモジュールの側に照射される第１の光を撮影するとともに、前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間を移動しつつ、前記第２のモジュールから前記第１のモジュールの側に照射される第２の光を撮影する手順と、
前記撮影した撮影された映像における第１の光の像の移動に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向との第１の角度のずれを導出するとともに、前記撮影した映像における第２の光の像の移動に基づいて、前記第２のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向との第２の角度のずれを導出する角度ずれ導出手段と、
前記第１の角度のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向とが平行になるように前記第１の支持手段を調整するとともに、前記第２の角度のずれに基づいて、前記第２のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向とが平行になるように前記第２の支持手段を調整する手順と、
を備えることを特徴とする光軸調整方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の光軸調整方法において、
前記撮影した映像における前記第１及び第２の光の像の位置に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸との位置のずれを導出する手順と、
前記導出した位置のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とが一致するように前記第１の支持手段を調整する手順と、
を備えることを特徴とする光軸調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つのモジュールを接合して構成される光通信デバイスの製造工程にて、これら２つのモジュールの光軸を調整する光軸調整装置及び光軸調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信の分野では、従来の電気信号による通信とともに、光信号による通信、いわゆる光通信が広く普及している。この光通信には様々な光通信デバイスが用いられる。
【０００３】
光通信デバイスがコリメータレンズを備える２つのモジュールを接合することにより構成される場合、それぞれのモジュールのコリメータレンズから照射される平行光の光軸を一致させる必要がある。このように光軸を調整することは、一般に調芯と称される。
【０００４】
従来の調芯においては、光軸を調整する調芯装置は、各モジュールのコリメータレンズが配置されている面を対向させた上で、一方のモジュールのコリメータレンズから他方のモジュールの側に向けて光を照射する。そして、光パワーメータが他方のモジュールのコリメータレンズで受けた光を測定する。２つのモジュールの光軸が一致する場合には、発光側のモジュールのコリメータレンズと受光側のモジュールのコリメータレンズとが対向し、光パワーメータの測定値がピークとなる。このため、調芯装置は、２つのモジュールの位置や角度の変化に伴う光パワーメータの測定値の変動を検知するとともに、当該測定値が増大するように、２つのモジュールの位置や角度を変化させる。そして、調芯装置は、当該測定値がピーク値になったときの２つのモジュールの位置や角度を、光軸が一致する場合の位置や角度として決定し、調芯を終了する。
【０００５】
しかし、２つのモジュールの光軸が大きく離れていると、受光側のモジュールは、発光側のモジュールから照射された光を受けることができないことがある。この場合には、モジュールの位置や角度が変化しても光パワーメータの測定値がほとんど変動しない。このため、調芯装置は、光パワーメータの測定値を増大させるためには、どのように２つのモジュールの位置や角度を変化させればよいのかを認識することができず、その結果、調芯を行うことができない。
【０００６】
このため、従来の調芯では、作業者が、発光側のモジュールから照射された光を受光側のモジュールが受け、調芯装置が調芯を行うことができる程度（パワーレベルで−３０ｄＢ）にまで、発光側のモジュールのコリメータレンズと受光側のモジュールのコリメータレンズとが対向させる。そして、このような作業者による作業の後で、上述した調芯装置による調芯が行われる。作業者による調芯は、一般に粗調芯と称される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、発光側のモジュールから照射される光は平行光である。このため、粗調芯により、受光側のモジュールがこの平行光を受け、調芯装置による調芯を行うことができる程度にまで調芯を行うことは容易ではなく、作業者には熟練度が要求される。更に熟練者であっても、１回の粗調芯に１５分程度の時間を要するため、作業効率が悪い。また、モジュールから照射される光は、光通信に用いられる波長帯域の光であるため、肉眼で確認することができず、この点も作業効率を低下させる要因となっていた。このため、作業者による粗調芯を必要としない効率的な調芯が要求されていた。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、その目的は、効率的に光軸調整を行うことが可能な光通信デバイスの光軸調整装置及び光通信デバイスの光軸調整方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、請求項１に記載されるように、第１のモジュールと第２のモジュールを接合して構成される光通信デバイスにおいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とを調整する光軸調整装置において、前記第１のモジュールを支持する第１の支持手段と、前記第１のモジュールの接合面と前記第２のモジュールの接合面とが対向するように、前記第２のモジュールを支持する第２の支持手段と、前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間を、前記第２のモジュールの光軸に対して平行に移動しつつ、前記第１のモジュールから前記第２のモジュールの側に照射される第１の光を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された映像における第１の光の像の移動に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸との角度のずれを導出する角度ずれ導出手段と、前記角度のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とが平行になるように前記第１の支持手段を調整する第１の調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は請求項２に記載されるように、前記光軸調整装置において、前記撮影手段は、更に前記第２のモジュールから前記第１のモジュールの側に照射される第２の光を撮影し、前記撮影手段により撮影された映像における前記第１及び第２の光の像の位置に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸との位置のずれを導出する位置ずれ導出手段と、前記位置のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とが一致するように前記第１の支持手段を調整する第２の調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は請求項３に記載されるように、第１のモジュールと第２のモジュールを接合して構成される光通信デバイスにおいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とを調整する光軸調整装置において、前記第１のモジュールを支持する第１の支持手段と、前記第１のモジュールの接合面と前記第２のモジュールの接合面とが対向するように、前記第２のモジュールを支持する第２の支持手段と、前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間を移動しつつ、前記第１のモジュールから前記第２のモジュールの側に照射される第１の光を撮影するとともに、前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間を移動しつつ、前記第２のモジュールから前記第１のモジュールの側に照射される第２の光を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された映像における第１の光の像の移動に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向との第１の角度のずれを導出するとともに、前記撮影手段により撮影された映像における第２の光の像の移動に基づいて、前記第２のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向との第２の角度のずれを導出する角度ずれ導出手段と、前記第１の角度のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向とが平行になるように前記第１の支持手段を調整するとともに、前記第２の角度のずれに基づいて、前記第２のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向とが平行になるように前記第２の支持手段を調整する第１の調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は請求項４に記載されるように、前記光軸調整装置において、前記撮影手段により撮影された映像における前記第１及び第２の光の像の位置に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸との位置のずれを導出する位置ずれ導出手段と、前記位置のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とが一致するように前記第１の支持手段を調整する第２の調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は請求項５に記載されるように、前記光軸調整装置において、前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間に配置され、前記第１及び第２の光を反射する反射板と、前記反射板により反射された光を投影する投影板とを備え、前記撮影手段は、前記投影板に投影された光を撮影することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は請求項６に記載されるように、前記光軸調整装置において、前記第１及び第２の光は、可視光であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は請求項７に記載されるように、第１のモジュールと第２のモジュールを接合して構成される光通信デバイスにおいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とを調整する光軸調整方法において、第１の支持手段が前記第１のモジュールを支持する手順と、第２の支持手段が前記第１のモジュールの接合面と前記第２のモジュールの接合面とが対向するように、前記第２のモジュールを支持する手順と、撮影手段が前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間を、前記第２のモジュールの光軸に対して平行に移動しつつ、前記第１のモジュールから前記第２のモジュールの側に照射される第１の光を撮影する手順と、前記撮影した映像における第１の光の像の移動に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸との角度のずれを導出する手順と、前記導出した角度のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とが平行になるように前記第１の支持手段を調整する手順とを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は請求項８に記載されるように、前記光軸調整方法において、前記撮影手段が更に前記第２のモジュールから前記第１のモジュールの側に照射される第２の光を撮影する手順と、前記撮影した撮影された映像における前記第１及び第２の光の像の位置に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸との位置のずれを導出する手順と、前記導出した位置のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とが一致するように前記第１の支持手段を調整する手順とを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は請求項９に記載されるように、第１のモジュールと第２のモジュールを接合して構成される光通信デバイスにおいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とを調整する光軸調整方法において、第１の支持手段が前記第１のモジュールを支持する手順と、第２の支持手段が前記第１のモジュールの接合面と前記第２のモジュールの接合面とが対向するように、前記第２のモジュールを支持する手順と、撮影手段が前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間を移動しつつ、前記第１のモジュールから前記第２のモジュールの側に照射される第１の光を撮影するとともに、前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間を移動しつつ、前記第２のモジュールから前記第１のモジュールの側に照射される第２の光を撮影する手順と、前記撮影した撮影された映像における第１の光の像の移動に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向との第１の角度のずれを導出するとともに、前記撮影した映像における第２の光の像の移動に基づいて、前記第２のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向との第２の角度のずれを導出する角度ずれ導出手段と、前記第１の角度のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向とが平行になるように前記第１の支持手段を調整するとともに、前記第２の角度のずれに基づいて、前記第２のモジュールの光軸と前記撮影手段の移動方向とが平行になるように前記第２の支持手段を調整する手順とを備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は請求項１０に記載されるように、前記光軸調整方法において、前記撮影した映像における前記第１及び第２の光の像の位置に基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸との位置のずれを導出する手順と、前記導出した位置のずれに基づいて、前記第１のモジュールの光軸と前記第２のモジュールの光軸とが一致するように前記第１の支持手段を調整する手順とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、第１のモジュールから第２のモジュールの側に照射される第１の光や、第２のモジュールから第１のモジュールの側に照射される第２の光を撮影手段の撮影範囲に収めるだけで、その後は、撮影された光の像に基づいて、第１のモジュールの光軸と第２のモジュールの光軸との角度のずれや位置のずれを導出し、これら導出結果に基づいて光軸を調整することができる。このため、作業者の熟練を要する粗調芯を必要とせず、効率的な光軸調整が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る光軸調整装置の構成例を示す図である。同図に示す光軸調整装置は、モジュール２０１とモジュール２０２を接合して構成される光通信デバイスの製造工程にて、これらモジュール２０１及び２０２のコリメータレンズ（図示せず）が配置されている面を対抗させた上で、モジュール２０１の光軸とモジュール２０２の光軸とを調整するものである。この光軸調整装置は、モジュール２０１を支持する支持部１００、モジュール２０２を支持する支持部１１０、カメラユニット１２０、ユニット駆動部１３０、角度ずれ導出部１４０、位置ずれ導出部１５０及びステージ駆動部１６０により構成される。
【００２１】
支持部１００は、ｚ軸ステージ１０１、ｙ軸ステージ１０２、ｘ軸ステージ１０３、ｙθ軸ステージ１０４及びｘθ軸ステージ１０５により構成される。ｚ軸ステージ１０１は、モジュール２０１をｚ軸方向に移動させる際に駆動されるものである。また、ｙ軸ステージ１０２は、モジュール２０１をｙ軸方向に移動させる際に駆動されるものであり、ｘ軸ステージ１０３は、モジュール２０１をｘ軸方向に移動させる際に駆動されるものである。更に、ｙθ軸ステージ１０４は、モジュール２０１を、ｘ軸を回転軸として±ｙ方向に回転させる際に駆動されるものであり、ｘθ軸ステージ１０５は、モジュール２０１を、ｙ軸を回転軸として±ｘ方向に回転させる際に駆動されるものである。
【００２２】
支持部１１０は、支持部１００と同様、ｚ軸ステージ１１１、ｙ軸ステージ１１２、ｘ軸ステージ１１３、ｙθ軸ステージ１１４及びｘθ軸ステージ１１５により構成される。ｚ軸ステージ１１１は、モジュール２０２をｚ軸方向に移動させる際に駆動されるものである。また、ｙ軸ステージ１１２は、モジュール２０２をｙ軸方向に移動させる際に駆動されるものであり、ｘ軸ステージ１１３は、モジュール２０２をｘ軸方向に移動させる際に駆動されるものである。更に、ｙθ軸ステージ１１４は、モジュール２０２を、ｘ軸を回転軸として±ｙ方向に回転させる際に駆動されるものであり、ｘθ軸ステージ１１５は、モジュール２０２を、ｙ軸を回転軸として±ｘ方向に回転させる際に駆動されるものである。
【００２３】
カメラユニット１２０は、ユニット駆動部１３０により、モジュール２０１とモジュール２０２との間を移動する。このカメラユニット１２０は、カメラ１２１、反射板としての２視野鏡筒１２２及び投影板１２５により構成される。
【００２４】
２視野鏡筒１２２は、モジュール２０１のコリメータレンズから照射される可視光を投影板１２５の方向へ反射するとともに、モジュール２０２のコリメータレンズから照射される平行な可視光（平行可視光）を投影板１２５の方向へ反射する。
【００２５】
図２は、２視野鏡筒１２２の詳細な構成例を示す図である。同図は、上方から見た２視野鏡筒１２２である。この２視野鏡筒は、ハーフミラー１６１、プリズム１６２、１６３及び１６４により構成される。
【００２６】
ハーフミラー１６１は、反射面がカメラユニット１２０の移動方向（ｚ軸）に対し、４５°の角度をなすように配置されている。このハーフミラー１６１は、入射される光の１／２を反射させ、１／２を通過させる。プリズム１６２及びプリズム１６３は、ハーフミラー１６１と同様、反射面がカメラユニット１２０の移動方向（ｚ軸）に対し、４５°の角度をなすように配置されている。また、プリズム１６４は、反射面がカメラユニット１２０の移動方向（ｚ軸）に対し、１３５°の角度をなすように配置されている。これらプリズム１６２、１６３及び１６４は、入射される光を全反射させる。なお、プリズム１６２、１６３及び１６４のそれぞれの代わりに全反射ミラーを用いても良い。
【００２７】
モジュール２０１から照射される光は、プリズム１６２、１６３及び１６４によって全反射し、更に、ハーフミラー１６１によって半分が投影板１２５の方向へ通過する。一方、モジュール２０２から照射される光は、ハーフミラー１６１によって半分が投影板１２５の方向へ通過する。
【００２８】
投影板１２５は、２視野鏡筒１２２によって反射された光を投影する。この投影板１２５は、投影面がカメラユニット１２０の移動方向に対し、平行に配置される。カメラ１２１は、カメラユニット１２０が移動を開始してから終了するまでの間、投影板１２５上に投影された光を撮影する。
【００２９】
角度ずれ導出部１４０は、カメラ１２１によって撮影された映像に基づいて、モジュール２０１及び２０２の光軸の角度ずれを導出する。光軸の角度ずれを導出する方法としては、２通りの方法が考えられる。以下、光軸の角度ずれを導出する方法について説明する。
【００３０】
まず、第１の方法について説明する。第１の方法においては、予めカメラユニット１２０の移動方向、即ちカメラ１２１の移動方向と、モジュール２０２の光軸方向とを一致させておく。ここでは、カメラ１２１の移動方向とモジュール２０２の光軸方向とがともにｚ軸方向と一致しているものとする。
【００３１】
モジュール２０１は、コリメータレンズから平行可視光を照射する。カメラ１２１は、ユニット駆動部１３０により、ｚ軸に対して平行に、モジュール２０１の側からモジュール２０２の側へ移動する。カメラ１２１は、自身の移動開始から終了までの間に、モジュール２０１から照射され、２視野鏡筒１２２によって反射されて更に投影板１２５に投影された光を、等倍で撮影する。
【００３２】
図３は、カメラ１２１の移動に伴って、当該カメラ１２１によって撮影される映像における、光の像の位置変化の一例を示す図である。同図において、像３０１は、カメラ１２１の移動開始時に撮影された光の像を示し、像３０２は、カメラ１２１の移動終了時に撮影された光の像を示す。
【００３３】
カメラ１２１の移動方向と、モジュール２０１の光軸方向とが一致する場合には、カメラ１２１が移動しても、当該カメラ１２１により撮影される映像において、光の像の位置は変化しない。しかし、モジュール２０１の光軸方向とが一致しない場合には、カメラ１２１が移動すると、当該カメラ１２１により撮影される映像において、光の像の位置は、その移動に伴って変化する。図３においては、カメラ１２１の移動開始時と移動終了時において、光の像の位置は、ｘ軸方向にｘ１、ｙ軸方向にｙ１だけ移動する。
【００３４】
角度ずれ導出部１４０は、このカメラ１２１により撮影される映像における、光の像の位置変化に基づいて、カメラ１２１の移動方向、即ちモジュール２０２の光軸方向に対する、モジュール２０１の光軸の角度のずれを導出する。
【００３５】
図４は、ｘ軸方向の角度ずれの導出手順の一例を示す図である。カメラ１２１による撮影開始時から撮影終了時までに、当該カメラ１２１がｚ軸方向に対して平行にＬだけ移動し、その移動の間に、図３に示すように、カメラ１２１によって撮影された映像における光の像の位置がｘ軸方向にｘ１だけ移動したものとする。この場合、角度ずれ導出部１４０は、ｚ軸に対する、モジュール２０１の光軸のｘ軸方向の角度ずれ、即ち、モジュール２０２の光軸に対する、モジュール２０１の光軸のｘ軸方向の角度ずれｘθ１を、
ｘθ１＝ｔａｎ−１（ｘ１／Ｌ）
により算出する。
【００３６】
図５は、ｙ軸方向の角度ずれの導出手順の一例を示す図である。カメラ１２１による撮影開始時から撮影終了時までに、当該カメラ１２１がｚ軸方向に対して平行にＬだけ移動し、その移動の間に、図３に示すように、カメラ１２１によって撮影された映像における光の像の位置がｙ軸方向にｙ１だけ移動したものとする。この場合、角度ずれ導出部１４０は、ｚ軸に対する、モジュール２０１の光軸のｙ軸方向の角度ずれ、即ち、モジュール２０２の光軸に対する、モジュール２０１の光軸のｙ軸方向の角度ずれｙθ１を、
ｙθ１＝ｔａｎ−１（ｙ１／Ｌ）
により算出する。
【００３７】
ステージ駆動部１６０は、モジュール２０２の光軸に対する、モジュール２０１の光軸のｘ軸方向の角度ずれｘθ１に基づいて、モジュール２０１を支持する支持部１００を構成するｘθ軸ステージ１０５を、ｙ軸を回転軸としてｘθ１だけ回転させる。また、ステージ駆動部１６０は、モジュール２０２の光軸に対する、モジュール２０１の光軸のｙ軸方向の角度ずれｙθ１に基づいて、モジュール２０１を支持する支持部１００を構成するｙθ軸ステージ１０４を、ｘ軸を回転軸としてｙθ１だけ回転させる。
【００３８】
このようなｙθ軸ステージ１０４及びｘθ軸ステージ１０５の調整により、モジュール２０１の光軸の方向は、ｚ軸の方向と一致する。即ち、モジュール２０１の光軸の方向とモジュール２０２の光軸の方向とは、ともにｚ軸の方向となり一致する。
【００３９】
次に、第２の方法について説明する。ここでは、カメラ１２１の移動方向は、ｚ軸方向と一致しているものとする。第２の方法においては、カメラ１２１の移動方向に対するモジュール２０１の光軸の角度ずれと、カメラ１２１の移動方向に対するモジュール２０２の光軸の角度ずれとが導出される。
【００４０】
カメラ１２１の移動方向に対するモジュール２０１の光軸の角度ずれの導出は、上述した第１の方法と同様の手順である。即ち、カメラ１２１は、ユニット駆動部１３０により、ｚ軸に対して平行に、モジュール２０１の側からモジュール２０２の側へ移動しつつ、移動開始から終了までの間に、モジュール２０１から照射され、２視野鏡筒１２２によって反射されて更に投影板１２５に投影された光を、等倍で撮影する。
【００４１】
角度ずれ導出部１４０は、このカメラ１２１により撮影される映像における、光の像の位置変化に基づいて、カメラ１２１の移動方向に対する、モジュール２０１の光軸の角度のずれを導出する。カメラ１２１による撮影開始時から撮影終了時までに、当該カメラ１２１がｚ軸方向に対して平行にＬだけ移動し、その移動の間に、図３に示すように、カメラ１２１によって撮影された映像における光の像の位置がｘ軸方向にｘ１だけ移動した場合、角度ずれ導出部１４０は、カメラ１２１の移動方向（ｚ軸）に対する、モジュール２０１の光軸のｘ軸方向の角度ずれｘθ１を、
ｘθ１＝ｔａｎ−１（ｘ１／Ｌ）
により算出する。
【００４２】
また、カメラ１２１による撮影開始時から撮影終了時までに、当該カメラ１２１がｚ軸方向に対して平行にＬだけ移動し、その移動の間に、図３に示すように、カメラ１２１によって撮影された映像における光の像の位置がｙ軸方向にｙ１だけ移動した場合、角度ずれ導出部１４０は、カメラ１２１の移動方向（ｚ軸）に対する、モジュール２０１の光軸のｙ軸方向の角度ずれｙθ１を、
ｙθ１＝ｔａｎ−１（ｙ１／Ｌ）
により算出する。
【００４３】
一方、カメラ１２１の移動方向に対するモジュール２０２の光軸の角度ずれの導出は、以下のようにして行われる。即ち、モジュール２０２は、コリメータレンズから平行可視光を照射する。カメラ１２１は、ユニット駆動部１３０により、ｚ軸に対して平行に、モジュール２０２の側からモジュール２０１の側へ移動する。カメラ１２１は、自身の移動開始から終了までの間に、モジュール２０１から照射され、２視野鏡筒１２２によって反射されて更に投影板１２５に投影された光を、等倍で撮影する。
【００４４】
角度ずれ導出部１４０は、このカメラ１２１により撮影される映像における、光の像の位置変化に基づいて、カメラ１２１の移動方向に対する、モジュール２０１の光軸の角度のずれを導出する。
【００４５】
図６は、ｘ軸方向の角度ずれの導出手順の他の例を示す図である。カメラ１２１による撮影開始時から撮影終了時までに、当該カメラ１２１がｚ軸方向に対して平行にＬだけ移動し、その移動の間に、カメラ１２１によって撮影された映像における光の像の位置がｘ軸方向にｘ２だけ移動したものとする。この場合、角度ずれ導出部１４０は、カメラ１２１の移動方向（ｚ軸）に対する、モジュール２０１の光軸のｘ軸方向の角度ずれ角度ずれｘθ２を、
ｘθ２＝ｔａｎ−１（ｘ２／Ｌ）
により算出する。
【００４６】
図７は、ｙ軸方向の角度ずれの導出手順の他の例を示す図である。カメラ１２１による撮影開始時から撮影終了時までに、当該カメラ１２１がｚ軸方向に対して平行にＬだけ移動し、その移動の間に、カメラ１２１によって撮影された映像における光の像の位置がｙ軸方向にｙ１だけ移動したものとする。この場合、角度ずれ導出部１４０は、カメラ１２１の移動方向（ｚ軸）に対する、モジュール２０１の光軸のｙ軸方向の角度ずれｙθ２を、
ｙθ２＝ｔａｎ−１（ｙ２／Ｌ）
により算出する。
【００４７】
ステージ駆動部１６０は、カメラ１２１の移動方向（ｚ軸）に対する、モジュール２０１の光軸のｘ軸方向の角度ずれｘθ１に基づいて、モジュール２０１を支持する支持部１００を構成するｘθ軸ステージ１０５を、ｙ軸を回転軸としてｘθ１だけ回転させる。また、ステージ駆動部１６０は、カメラ１２１の移動方向（ｚ軸）に対する、モジュール２０１の光軸のｙ軸方向の角度ずれｙθ１に基づいて、モジュール２０１を支持する支持部１００を構成するｙθ軸ステージ１０４を、ｘ軸を回転軸としてｙθ１だけ回転させる。このようなｙθ軸ステージ１０４及びｘθ軸ステージ１０５の調整により、モジュール２０１の光軸の方向は、ｚ軸の方向と一致する。
【００４８】
同様に、ステージ駆動部１６０は、カメラ１２１の移動方向（ｚ軸）に対する、モジュール２０２の光軸のｘ軸方向の角度ずれｘθ２に基づいて、モジュール２０２を支持する支持部１１０を構成するｘθ軸ステージ１１５を、ｙ軸を回転軸としてｘθ２だけ回転させる。また、ステージ駆動部１６０は、カメラ１２１の移動方向（ｚ軸）に対する、モジュール２０２の光軸のｙ軸方向の角度ずれｙθ２に基づいて、モジュール２０２を支持する支持部１１０を構成するｙθ軸ステージ１１４を、ｘ軸を回転軸としてｙθ２だけ回転させる。このようなｙθ軸ステージ１１４及びｘθ軸ステージ１１５の調整により、モジュール２０２の光軸の方向は、ｚ軸方向と一致する。即ち、モジュール２０１の光軸の方向と、モジュール２０２の光軸の方向とは、ともにｚ軸方向となって一致する。
【００４９】
このようにして、モジュール２０１の光軸方向とモジュール２０２の光軸方向とがともにｚ軸方向になって一致した後、次に、光軸調整装置は、これらモジュール２０１の光軸とモジュール２０２の光軸とを一致させる。
【００５０】
具体的には、モジュール２０１とモジュール２０２は、同時に平行可視光を照射する。カメラ１２１は、これらモジュール２０１及び２０２から照射され、２視野鏡筒１２２によって反射されて更に投影板１２５に投影された光を等倍で撮影する。
【００５１】
位置ずれ導出部１５０は、このカメラ１２１により撮影される映像における、モジュール２０１からの光の像の位置と、モジュール２０２からの光の像の位置とに基づいて、モジュール２０１の光軸とモジュール２０２の光軸との位置のずれを導出する。
【００５２】
図８は、カメラ１２１によって撮影された、対向する２つのモジュール２０１及び２０２から照射される光の像の一例を示す図である。同図において、像４０１は、モジュール２０１から照射された光の像を示し、像４０２は、モジュール２０２から撮影された光の像を示す。
【００５３】
ここでは、像４０１と像４０２とは、ｘ軸方向にｘ３、ｙ軸方向にｙ３だけずれている。モジュール２０１の光軸とモジュール２０２の光軸とを一致させるためには、像４０１と像４０２とが重なるようにすれば良い。従って、ステージ駆動部１６０は、モジュール２０１を支持する支持部１００を構成するｙ軸ステージ１０２又はモジュール２０２を支持する支持部１１０を構成するｙ軸ステージ１１２を、これら像４０１と像４０２とのｙ軸方向のずれであるｙ３だけ移動させる。更に、ステージ駆動部１６０は、モジュール２０１を支持する支持部１００を構成するｘ軸ステージ１０３又はモジュール２０２を支持する支持部１１０を構成するｘ軸ステージ１１３を、これら像４０１と像４０２とのｘ軸方向のずれであるｘ３だけ移動させる。このようにして、モジュール２０１の光軸とモジュール２０２の光軸とが一致する。
【００５４】
このように、本実施形態では、モジュール２０１及びモジュール２０２から照射され、２視野鏡筒１２２によって反射されて更に投影板１２５に投影された光が、カメラ１２１の撮影範囲に収まるようにするだけで、その後は、光軸調整装置が、カメラ１２１によって撮影されたこれら光の像に基づいて、モジュール２０１の光軸とモジュール２０２の光軸との角度のずれや位置のずれを導出し、これら導出結果に基づいて光軸を調整することができる。
【００５５】
なお、上述した実施形態では、ステージ駆動部１６０は、モジュール２０１の光軸とモジュール２０２の光軸とを一致させる際に、ｙ軸ステージ１０２及びｙ軸ステージ１１２の何れか一方を移動させたが、双方を移動させるようにしても良い。同様に、ステージ駆動部１６０は、モジュール２０１の光軸とモジュール２０２の光軸とを一致させる際に、ｘ軸ステージ１０３及びｘ軸ステージ１１３の何れか一方でなく、双方を移動させるようにしても良い。
【００５６】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、第１のモジュールから第２のモジュールの側に照射される第１の光や、第２のモジュールから第１のモジュールの側に照射される第２の光を撮影手段の撮影範囲に収めるだけで、その後は、撮影された光の像に基づいて、第１のモジュールの光軸と第２のモジュールの光軸との角度のずれや位置のずれを導出し、これら導出結果に基づいて光軸を調整することができる。このため、作業者の熟練を要する粗調芯を必要とせず、効率的な光軸調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光軸調整装置の構成例を示す図である。
【図２】２視野鏡筒の詳細な構成例を示す図である。
【図３】カメラの移動に伴う光の像の位置変化の一例を示す図である。
【図４】ｘ軸方向の角度ずれの導出手順の一例を示す図である。
【図５】ｙ軸方向の角度ずれの導出手順の一例を示す図である。
【図６】ｘ軸方向の角度ずれの導出手順の他の例を示す図である。
【図７】ｙ軸方向の角度ずれの導出手順の他の例を示す図である。
【図８】対向する２つのモジュールから照射される光の像の一例を示す図である。
【符号の説明】
１００、１１０　支持部
１０１、１１１　ｚ軸ステージ
１０２、１１２　ｙ軸ステージ
１０３、１１３　ｘ軸ステージ
１０４、１１４　ｙθ軸ステージ
１０５、１１５　ｘθ軸ステージ
１２０　カメラユニット
１２２　２視野鏡筒
１２５　投影板
１３０　ユニット駆動部
１４０　角度ずれ導出部
１５０　位置ずれ導出部
１６０　ステージ駆動部
１６１　ハーフミラー
１６２、１６３、１６４　プリズム
【図１】
2004133298.tif 000003
【図２】
2004133298.tif 000004
【図３】
2004133298.tif 000005
【図４】
2004133298.tif 000006
【図５】
2004133298.tif 000007
【図６】
2004133298.tif 000008
【図７】
2004133298.tif 000009
【図８】
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