(57)【要約】【課題】発光素子と受光素子を調芯し、溶接によって両素子の相対位置を固定した後、溶接ずれが発生した場合でも、発光素子と受光素子との光軸のずれを修正して受光素子への適切な光入射を実現する。【解決手段】発光素子８と受光素子６とを調芯し、溶接によって両素子６、８の相対位置を固定し、受光素子６の出力光量を測定し、発光素子８及び受光素子６を光軸回りに回転させ、各回転位置で塑性変形しない程度に荷重を印加し、受光素子６の出力光量を測定し、調芯時の受光素子６の出力光量に対する溶接固定時出力光量の低下率に応じて、受光素子６を保持する保持部を塑性変形させるか、保持部に対してレーザー光を出射して溶接による発光素子８と受光素子６との光軸のずれを修正する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と受光素子とを調芯し、溶接によって両素子の相対位置を固定し、該受光素子の出力光量を測定し、
前記発光素子及び受光素子を光軸回りに回転させ、各回転位置で塑性変形しない程度に荷重を印加し、該受光素子の出力光量を測定し、
前記調芯時の前記受光素子の出力光量に対する前記溶接固定時の出力光量の低下率に応じて、前記受光素子を保持する保持部を塑性変形させるか、該保持部に対してレーザ光を出射して前記溶接による前記発光素子と受光素子との光軸のずれを修正することを特徴とする光モジュール組立方法。
【請求項２】
前記発光素子及び受光素子を光軸回りに回転させ、溶接部位が塑性変形しない程度に前記受光素子に荷重を印加し、少なくとも３つの位置において前記受光素子の出力光量を測定し、該回転位置と各々の回転位置における出力光量に基づいて近似演算を行うことにより、前記受光素子の出力光量が最大または最低となる回転位置を推定することを特徴とする請求項１記載の光モジュール組立方法。
【請求項３】
発光素子と受光素子とを調芯し、溶接によって両素子の相対位置を固定し、該受光素子の出力光量を測定し、
前記発光素子及び受光素子を光軸回りに回転させ、少なくとも３つの位置において、溶接部位が塑性変形しない程度に荷重を印加し、前記受光素子の出力光量を測定し、該回転位置と各々の回転位置における出力光量に基づいて近似演算を行うことにより、前記受光素子の出力光量が最大または最低となる回転位置を推定し、
前記受光素子の出力光量が最大または最低となる回転位置に基づいて、前記受光素子を塑性変形させるか、前記受光素子を保持する保持部に対してレーザ光を出射して前記溶接による前記発光素子と受光素子との光軸のずれを修正することを特徴とする光モジュール組立方法。
【請求項４】
前記受光素子の出力光量が最大または最低となる回転位置に基づいて前記受光素子を保持する保持部に対してレーザ光を出射するにあたって、前記受光素子を、溶接によって前記発光素子との相対位置を固定した位置に移動させることを特徴とする請求項２または３記載の光モジュール組立方法。
【請求項５】
前記受光素子の出力光量が最大または最低となる回転位置に基づいて前記受光素子を保持する保持部に対してレーザ光を出射するにあたって、レーザ光を出射する部位における溶接痕の有無を判定し、該判定結果に応じて該レーザ光の出力を変化させることを特徴とする請求項２、３または４記載の光モジュール組立方法。
【請求項６】
前記発光素子はレーザダイオードであり、前記受光素子はフェルールであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光モジュール組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光モジュール組立方法に関し、特に、発光素子と受光素子とを調芯して溶接固定する際の溶接ずれを考慮して発光素子と受光素子との光軸のずれを修正する光モジュール組立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光モジュールの組立工程において、フェルール（受光素子）への適切な光入射を実現する調芯を行った後、レーザダイオード（発光素子）とフェルールとを、スライドリングや中子とも呼ばれる中間部材を用いてＹＡＧレーザによって溶接固定した際に、溶接時に発生した溶接ずれのため、光ファイバへの適切な光入射を得ることができないおそれがあった。
【０００３】
そこで、この問題を解決するため、従来、以下のような手法を用いて溶接ずれの防止に注力してきた。
【０００４】
例えば、調芯用ステージの他に、荷重を印加することのできるステージ等を用い、中間部材に荷重を加えた状態でフェルールをレーザダイオードに溶接によって固定したり、フェルールと中間部材とを溶接によって固定した後、調芯用Ｚステージを用い、中間部材とレーザダイオードとの間に押し付け荷重を付加した状態で溶接固定を行っていた。ここで、溶接ずれを抑制するための荷重により生じた応力を緩和したり、フェルール、中間部材及びレーザダイオードの間の垂直及び水平方向の位置決めを正確に行うため、エアー浮上式、ばね式等、またはゴニオンステージを備えたならい機構を利用する方法もある（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００５】
これらの手法を用いることでＹＡＧレーザによる溶接時の溶接ずれを抑制し、フェルールに対して適切な光入射を維持することで、光出力の低下を抑制することが可能となる。しかし、投入部材や生産設備の状態によって必ずしも所定の範囲内に溶接ずれを抑制することができず、光出力の低下を招くおそれがあった。
【０００６】
そこで、溶接固定後のずれに対応するため、光学部品そのものを塑性変形可能な材質としたり、光学部品の形状に特徴を持たせ、外力を加えて部品を変形させて適切な光入射を得る技術が種々存在する（特許文献３乃至７参照）。
【０００７】
また、特許文献８には、光軸ずれが発生した部品に対して荷重を印加し、修正方向を検出し、荷重印加方向と逆にＹＡＧレーザを出射することで光学部品の位置を歪みにより変化させ、適切な光入射を得る方法が示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特許第２５６５０９０号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開昭６３−２９６００９号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開昭６２−２７６５１７号公報
【００１１】
【特許文献４】
特開平２−２５８１０号公報
【００１２】
【特許文献５】
特開平２−３０８２０９号公報
【００１３】
【特許文献６】
特開平３−１００５０６号公報
【００１４】
【特許文献７】
特開平５−６０９５０号公報
【００１５】
【特許文献８】
特開２００２−１３９６４３号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特許文献には、塑性変形またはレーザ歪みによる光出力の修正方法が示されている。ここで、修正すべき方向は、光学部品に荷重を加えて回転させ、各々の回転位置で最も光出力が戻った位置とする方法が示されているが、この方法では、高精度に修正方向を検出するためには、細かいステップで多点に負荷を与えなければならず、必然的に修正方向の検出に長時間を要するという問題がある。
【００１７】
また、レーザ歪みによる光出力の修正では、ナゲットの有無により、同じレーザ出力であっても光出力値の変動量が大きく異なるため、調芯終了時を基準（すなわち１００％）とし、修正工程の開始時と比較し、そのときの光出力値によりレーザ出力を変化させて出射しているが、この方法では、ナゲットの有無に対応できないという問題や、非常に大きな光出力の低下の際には、修正が困難であるという問題があった。
【００１８】
さらに、塑性変形による光出力の修正は、設定ピッチ毎に荷重を印加し、その都度光出力をモニターすることの繰り返しであり、印加した荷重を完全に解除した状態でなければ、どの程度光出力を修正することができたのかを判断することができない。また、微調整を実施する場合には、荷重時ピッチを細かくする必要があり、その分修正時間が長くなる。そのため、レーザ歪みによる光出力の修正よりも修正時間が長くなることが多く、微調整には不適であるという問題があった。
【００１９】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、光モジュール組立工程において、フェルールへの適切な光入射を実現する調芯工程の後、ＹＡＧレーザ等による溶接固定を行うにあたって、溶接ずれが発生した場合でも、フェルールに対して適切な光入射を実現することのできる光モジュール組立方法を提供することを目的とする。
【００２０】
また、本発明は、上記に加え、溶接ずれが発生した光モジュールに対して適切な光入射となるように、光入射の修正を自動で短時間に行い、作業工数及び修正作業の熟練を排除することが可能な光モジュール組立方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、光モジュール組立方法であって、発光素子と受光素子とを調芯し、溶接によって両素子の相対位置を固定し、該受光素子の出力光量を測定し、前記発光素子及び受光素子を光軸回りに回転させ、各回転位置で塑性変形しない程度に荷重を印加し、該受光素子の出力光量を測定し、前記調芯時の前記受光素子の出力光量に対する前記溶接固定時の出力光量の低下率に応じて、前記受光素子を保持する保持部を塑性変形させるか、該保持部に対してレーザ光を出射して前記溶接による前記発光素子と受光素子との光軸のずれを修正することを特徴とする。
【００２２】
そして、本発明によれば、調芯の終了時の受光素子の出力光量に対する溶接後の受光素子の出力光量の低下率を計測し、低下率が大きい場合には、粗調整として塑性変形による修正を行い、低下率が小さくなった場合には、レーザ光を出射してレーザ歪みによる修正を実施することで、低下率が大きい場合であっても、短時間で発光素子と受光素子との光軸のずれを修正することができる。
【００２３】
上記光モジュール組立方法において、前記発光素子及び受光素子を光軸回りに回転させ、溶接部位が塑性変形しない程度に前記受光素子に荷重を印加し、少なくとも３つの位置において前記受光素子の出力光量を測定し、該回転位置と各々の回転位置における出力光量に基づいて近似演算を行うことにより、前記受光素子の出力光量が最大または最低となる回転位置を推定することが好ましく、受光素子の出力光量が最大または最低となる回転位置に基づいて、前記受光素子を塑性変形させるか、前記受光素子を保持する保持部に対してレーザ光を出射して前記溶接による前記発光素子と受光素子との光軸のずれを修正することによって、塑性変形またはレーザ光の出射を行う方向を短時間かつ高精度に検出することができる。尚、近似演算には、三角関数やｎ次関数（例えば、３点の場合は２次関数）を利用することができる。
【００２４】
また、上記光モジュール組立方法において、前記受光素子の出力光量が最大または最低となる回転位置に基づいて前記受光素子を保持する保持部に対してレーザ光を出射するにあたって、前記受光素子を、溶接によって前記発光素子との相対位置を固定した位置に移動させることが好ましい。これによって、所望の位置に確実にレーザ光を出射することができ、より高精度の光軸の修正を行うことができる。
【００２５】
さらに、前記受光素子の出力光量が最大または最低となる回転位置に基づいて前記受光素子を保持する保持部に対してレーザ光を出射するにあたって、レーザ光を出射する部位における溶接痕の有無を判定し、該判定結果に応じて該レーザ光の出力を変化させることが好ましい。これは、出射位置に調芯溶接固定時に形成されたナゲットが存在する場合には、レーザの出射による光出力の変動が大きく、ナゲットが存在しない場合には、ナゲットが形成されない程度のレーザ出力であるため、レーザ溶接による歪応力が発生せず、光出力がほとんど変動しないことを考慮したものである。
【００２６】
前記発光素子は、例えば、レーザダイオードであり、前記受光素子は、フェルールである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明においては、発光素子がレーザダイオードであって、受光素子がフェルールである光モジュールを組み立てる場合を例にとって説明する。
【００２８】
図１は、本発明にかかる光モジュール組立方法を実施するためのシステムの全体構成を示し、このシステムは、フェルール６、中間部材７、レーザダイオード８からなる光モジュールの組立に使用される。
【００２９】
ソケット９は、レーザダイオード８に電力を供給し、ＬＤクランパー１０は、レーザダイオード８を固定し、フェルールチャック１１は、フェルール６をクランプするために備えられる。
【００３０】
調芯ステージ（Ｘ、Ｙ、θ）１２及び調芯ステージ（Ｚ）１３は、光モジュールの調芯時に、フェルール６中の光ファイバに対してレーザダイオード８からの光を適切に入射させるためのＸＹＺθ動作を行う。特に、調芯ステージ（Ｘ、Ｙ、θ）１２は、光出力低下後の修正作業においては、修正方向検出工程における回転位置の移動、修正作業工程においては、ＸＹ位置の補正のための移動を行う。
【００３１】
光パワーメータ１４は、調芯、溶接及び修正作業において、光ファイバへの入射光量をモニターし、荷重ユニット１５は、後述するように、修正方向の検出、塑性変形による修正時において、フェルール６へ荷重を印加し、ロードセルアンプ１６は、荷重ユニット１５が装備するロードセル３が出力する電気信号を増幅する。
【００３２】
ＬＤ電源１７は、ソケット９を介して、レーザダイオード８に給電し、ＹＡＧレーザ出射光学系１８は、溶接固定時または修正作業におけるＹＡＧレーザの溶接歪みによる光出力修正時において、ＹＡＧレーザを出射するために備えられる。
【００３３】
移動ステージ１９は、ＹＡＧレーザ出射光学系１８が溶接出射する部位を変化させ、ＹＡＧレーザ溶接器２０は、ＹＡＧレーザ出射光学系１８が出射するＹＡＧレーザを発生させる。
【００３４】
システムコントローラ２１は、フェルールチャック１１の開閉、調芯ステージ１２、１３の移動、光パワーメータ１４が出力する光出力値信号の受信、荷重ユニット１５の動作、ロードセルアンプ１６が出力する印加荷重値信号の受信、ＬＤ電源１７による給電、移動ステージ１９によるＹＡＧ出射位置の変更、ＹＡＧレーザ溶接器２０によるＹＡＧレーザ出射等に関する指令を行うとともに、各工程における判断を所定のフローチャートに基づいて行う。
【００３５】
荷重ユニット１５は、フェルール６に対して荷重を印加するために備えられ、溶接ずれの修正方向を検出するため、修正方向検出時に溶接部位の変形を弾性変形領域内に抑えることと、溶接部位を弾性変形領域を越えて塑性変形させることで光出力を修正することを目的として設けられる。
【００３６】
この荷重ユニット１５は、図２に示すように、フェルール６（図１参照）に接触する荷重印加部１と、フェルール６と荷重印加部１とが接触した瞬間に大きな荷重が溶接部位に加わらないようにするためのばね２と、ばね２がスムーズに逃げるようにするためのガイド４と、修正方向の検出時に一定の荷重が印加されているかを検出し、また、光出力修正時の印加荷重をモニターするのためのロードセル３と、荷重印加部１を駆動するための直動ステージ５とを備える。
【００３７】
図３は、前記レーザダイオード８からの発光光を前記フェルール６に対して適切な光入射となるように調芯した後、フェルール６と中間部材７、及び中間部材７とレーザダイオード８とをＹＡＧレーザにより溶接固定する箇所を示す。
【００３８】
フェルール６と中間部材７との固定箇所を第１の溶接部位２２とし、中間部材７とレーザダイオード８との固定箇所２３を第２の溶接部位とする。図３（ｂ）に示すように、第１及び第２の溶接部位２２、２３において、フェルール６と中間部材７、及び中間部材７とレーザダイオード８とは、円周境界の全周で溶接されているのではなく、その一部が溶接されているに過ぎない。そのため、ナゲットの存在しない箇所２４がある。
【００３９】
次に、本発明にかかる光モジュール組立方法について詳細に説明する。
【００４０】
本発明にかかる修正工程は、図４に示すように、修正方向検出工程Ｐ１、修正方法選択工程Ｐ２及び光出力修正工程Ｐ３の３つの工程に大別される。
【００４１】
修正方向検出工程Ｐ１は、調芯溶接工程の終了後、図１に示すフェルール６がフェルールチャック１１から解放され、調芯Ｚステージ１３が上方に退避した後に開始され、フェルール６に対して荷重ユニット１５が調芯ステージ１２と協調動作し、各θ回転位置にて荷重を印加したときの光出力を光パワーメータ１４により取得し、その取得した光出力値から、ＹＡＧレーザによる溶接歪みによる修正方向または塑性変形による修正方向をシステムコントローラ２１が演算する。
【００４２】
修正方法選択工程Ｐ２では、前記調芯終了時の光出力を基準として、修正工程開始時の光出力の低下率により、ＹＡＧレーザ溶接歪みまたは塑性変形による光出力修正方法のいずれかを選択する。
【００４３】
光出力修正工程Ｐ３では、前記修正方法選択工程Ｐ２により選択されたいずれかの修正方法により光出力修正を実施する。
【００４４】
次に、上記各工程Ｐ１乃至Ｐ３について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４５】
まず、修正方向検出工程Ｐ１について、図５を参照しながら説明する。
【００４６】
ステップＳ１において、図２に示した直動ステージ５を前進させて荷重印加部１をフェルール６に当接させ、ばね２及びロードセル３を介して一定の低荷重（概ね３００ｇｆ程度）を印加する。次に、ステップＳ２において、フェルール６へ荷重を印加した状態で、光出力を光パワーメータ１４により検出し、ステップＳ３において、直動ステージ５を後退させ、フェルール６への負荷を軽減する。
【００４７】
次に、ステップＳ４において、フェルール６に対する荷重の印加を異なる回転角度から行い、ステップＳ５において、ステップＳ１における荷重印加及びステップＳ２における光出力検出を、最低でも３点以上の回転角で実施したかを判定し、所定の回数に満たない場合には、ステップＳ１に戻り、所定の回数を満たした場合には、ステップＳ６に移行する。
【００４８】
ステップＳ６では、最低３点以上の各回転角における光出力値から、ＳｉｎまたはＣｏｓ関数等の三角関数等を用いた近似演算を行うことにより、荷重印加時の光出力が最大になる回転角を推定する。すなわち、図１１に示すように、３点（Ｐ１，θ１）、（Ｐ２，θ２）、（Ｐ３，θ３）が得られると、カーブフィットしたい近似式は、Ｐ＝Ａ×Ｓｉｎθ＋Ｂ×Ｃｏｓθ＋Ｃであるから、前記３点を代入することで、Ａ、Ｂ、Ｃの係数を求めることができ、光出力が最大となる回転角度を算出することができる。尚、２次関数を近似式とした場合には、Ｐ＝Ａ×θ２＋Ｂ×θ＋Ｃを用いる。
【００４９】
以上Ｓ１からＳ６までのステップを実施することで、どの方向へ応力を働かせれば、第１の溶接部位２２を支点としてフェルール６の先端、すなわち、光が入射する箇所が変位し、適切な光入射が得られるのかが判明する。
【００５０】
次に、図４の修正方法選択工程Ｐ２について、図６を参照しながら詳細に説明する。
【００５１】
ステップＳ７において、調芯終了時の光出力を基準とし、修正工程開始時の光出力の低下率により、ＹＡＧレーザ溶接歪みによる光出力修正方法か、塑性変形による光出力修正方法のいずれか一方を選択する。比較的小さい光出力低下の場合、すなわち、調芯終了時を１００［％］の光出力とした場合に、溶接固定が終了し、修正工程開始時の光出力が設定値ａ［％］以上の場合（この設定パラメータａ［％］は概ね７０［％］程度）には、ＹＡＧレーザ溶接歪みによる光出力修正方法が選択されるよう設定し、光出力の低下が著しく、修正工程開始時の光出力が設定値ａ［％］未満の場合には、塑性変形による光出力修正方法が選択される。
【００５２】
次に、光出力修正工程Ｐ３について、図７乃至図９を中心に参照しながら詳細に説明する。
【００５３】
塑性変形による光出力の修正は、図７に示すように、フェルール６への機械的接触による荷重印加により、第１の溶接部位２２に塑性変形を発生させ、光出力を修正するものであり、修正方向検出工程Ｐ１によって得られた修正方向の回転角度に基づいて、まず、ステップＳ８において、修正方向へ調芯ステージ１２を回転させ、次に、ステップＳ９において、直動ステージ５を設定ピッチ（１００［μｍ］程度）前進させてフェルール６に対して荷重を印加する。
【００５４】
そして、ステップＳ１０において、直動ステージ５が前進位置を保持した状態のままで光出力及び荷重のチェックを行い、ステップＳ１１において、ロードセル３及びロードセルアンプ１６を通じてシステムコントローラ２１が検出した荷重が設定荷重（概ね２ｋｇｆ）を超えている場合には、ステップＳ１４において、直動ステージ５を後退させ、システムコントローラ２１が検出した荷重が設定荷重範囲内の場合には、ステップＳ１２において光出力を判定する。
【００５５】
このステップＳ１２では、光出力が１回前に検出した光出力と比較して上昇したか下降したかを判定し、光出力が上昇したと判定された場合には、ステップＳ９に移行し、直動ステージ５を１設定ピッチ前進させ、フェルール６に対してさらなる荷重を印加する。一方、ステップＳ１２において、光出力が下降したと判定した場合には、ステップＳ１３において、光出力下降幅を判定する。
【００５６】
ステップＳ１３では、荷重印加開始を基準として現在の光出力の低下率を判定し、設定値未満の低下の場合には、ステップＳ９の直動ステージ５の前進に移行し、設定値以下の場合には、ステップＳ１４の直動ステージ５の後退へ移行する。ステップＳ１３の光出力の下降幅の判定は、フェルール６に対して荷重を印加し、第１の溶接部位２２を変形させていった場合には、光出力がピークとなる位置で荷重を解除したとしても、所望の位置で停止せず、多少戻ってしまうことを考慮したものであり、光出力のピークになるように第１の溶接部位２２を塑性変形させることを目的としている。
【００５７】
前記ステップＳ９の直動ステージ５の前進からステップＳ１３の光出力下降幅の判定と続く閉ループは、光出力が上に凸のカーブを描き、ピークから設定幅下降するか、または設定荷重を検出するまで荷重印加を実施することを目的とするものである。また、ステップＳ１４における直動ステージ５の後退は、ステップＳ１１及びＳ１３を受けてのステップであり、フェルール６と接触状態にある荷重印加部１を直動ステージ５を後退させて非接触状態（無負荷）にするものであり、続くステップＳ１５の光出力チェックは、フェルール６に対して無負荷状態での光出力を光パワーメータ１４により検出するものであり、ステップＳ１６の光出力の判定は、フェルール６への荷重印加結果により検出した光出力値が、所定範囲内すなわち修正したい範囲に入っているか否かの判定を行うものであり、所定範囲内に入れば修正工程を終了し、所定範囲内に入らなければ、図４の修正方向検出工程Ｐ１に戻り、修正方向の検出からリトライを実施する。
【００５８】
一方、ＹＡＧレーザ溶接を行うことによって第１の溶接部位２２を歪ませ、その応力により光出力を修正する方法は、図８に示すように、修正方向検出工程Ｐ１によって得られた修正方向の回転角度に基づいて、まず、ステップＳ１７において、修正方向へθステージを回転させる。但し、この修正方向は、塑性変形による光出力修正実施時とは１８０°反転した方向から行うものであり、その理由は、塑性変形による光出力修正方法が光出力が上昇する方向に押すのに対して、ＹＡＧレーザ溶接歪変形による方法は、溶接した側に引くことで光出力を上昇させるものだからである。
【００５９】
次に、ステップＳ１８において、フェルール６の位置がレーザダイオード８の中心及び調芯ステージ１２の回転中心に対して偏心し、回転により溶接すべき位置が変化するため、出射位置を補正する。調芯終了時の調芯ステージ１２のＸ及びＹ座標とθ回転量から、光出力修正方向への回転後も溶接固定時と同位置にフェルール６が位置するように調芯ステージ１２のＸＹ軸を補正する。
【００６０】
図１０（ａ）は、Ｘ−Ｙ−θステージの構成例を示す。そして、以下の補正式は、この構成例に対するものであり、ＸＹステージの下にθステージが組み合わされる場合には、θ回転とともにＸＹ軸が回転するため、補正式が異なる。図１０（ｂ）は、ＸＹステージ座標系からみた回転前のフェルール６の位置と回転後のフェルール６の位置を示す。
【００６１】
回転前のフェルール位置３１が、光出力の修正を実施するためにθステージ回転したことにより、回転後のフェルール位置３２に移動する。レーザ出射位置は、もとの回転前フェルール位置３１を目標とするので、このままでは第１の溶接部位２２にレーザを当てることができず、結果としてレーザ歪による光出力の修正ができないことになる。これを回避するには、回転前フェルール位置３１にＸＹステージを補正動作させる。回転後フェルール位置３２は、次式のように表現できる。
【００６２】
【数１】
2004226474.tif 000003
従って、回転後、回転後フェルール位置３２にあったフェルール６を回転前フェルール位置３１に戻すためには、次式で示される補正量をＸ及びＹステージに動作させる。
【００６３】
【数２】
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ステップＳ１９において、ナゲットが形成されないような比較的低いレーザ出力（概ね０．５Ｊ）で、ＹＡＧレーザを出射する。このステップＳ１９で比較的低いレーザ出力で出射する理由は、出射位置に調芯溶接固定時に形成されたナゲットが存在する場合には、修正用ＹＡＧレーザの出射による光出力の変動が大きいためであり、ナゲットが存在しない場合には、ナゲットが形成されない程度のレーザ出力であるため、レーザ溶接による歪応力が発生せず、光出力がほとんど変動しないからである。
【００６４】
ステップＳ２０において、光パワーメータ１４にて光出力を検出し、ステップＳ２１において、その回の修正工程開始時の光出力を基準として、ステップＳ２０の光出力チェックで検出した光出力値が上昇しているか、不変であるか、低下したかを判定し、低下した場合には、光出力修正工程Ｐ３を抜けて、修正方向検出工程Ｐ１に戻ってリトライを行い、上昇または変化なしの場合には、次ステップＳ２２の光出力判定に移行する。
【００６５】
ステップＳ２２の光出力判定は、ステップＳ２０の光出力チェックにて検出した光出力値が所定範囲内、すなわち修正したい範囲に入っているか否かを判定し、所定範囲内に入っていれば、光出力修正工程Ｐ３を終了する。一方、所定範囲外であれば、ステップＳ２３の光出力判定に移行する。
【００６６】
ステップＳ２３の光出力判定は、修正工程開始時からレーザ出射によりどの程度光出力が上昇したのかを判定し、設定値（Ｓ％…概ね４％程度）より大きな変動があった場合には、ナゲットありと判定し、変動がない場合には、ステップＳ２４のレーザ出射回数判定に移行する。
【００６７】
ステップＳ２４のレーザ出射回数判定は、ステップＳ１９のＹＡＧレーザ出射（条件１）で出射したレーザ出力にて２回出射したか否かを判定し、２回のレーザ出射によりほとんど光出力値の変動がない場合には、ナゲットなしと判定する。ナゲットありと判定された場合には、図９のステップＳ２５において、出射条件を再設定し、ステップＳ２６において、ＹＡＧレーザを出射する。
【００６８】
前述したように、ナゲットの存在する箇所への追加レーザの出射は、光出力が変動し易いため、このステップでは、条件１より多少大きい程度のレーザ出力（概ね１Ｊ）で出射し、ステップＳ２７の光出力チェックでは、光パワーメータ１４により光出力値を検出し、ステップＳ２８の光出力判定では、ステップＳ２６のＹＡＧレーザの出射により前記ステップＳ２７の光出力チェックにより検出された光出力値が低下したか、上昇したか、変化なしかを判定し、光出力値が低下した場合には、修正方向検出工程Ｐ１へ戻り、リトライを行う。
【００６９】
光出力値が上昇したか、変化なしの場合には、ステップＳ２９の光出力判定に移行し、ステップＳ２７の光出力チェックで検出した光出力値が上昇し、かつ光出力が所定範囲外なのか、またそれ以外（すなわち、上昇し、かつ光出力が所定範囲内に戻ったのか、または、変化なしで、かつ光出力が所定範囲外）なのかを判定し、上昇し、かつ光出力が所定範囲外の場合には、ステップＳ２６のＹＡＧレーザ出射に戻り、それ以外の場合には、ステップＳ３０の光出力判定に移行する。
【００７０】
ステップＳ３０の光出力判定は、ステップＳ２７の光出力チェックで検出した光出力値が変化なく、かつ所定範囲外なのか、または、上昇して所定の範囲内に戻ったか否かを判定するものであり、所定の範囲内に戻った場合には、光出力修正工程Ｐ３を終了し、所定範囲外であった場合には、ステップＳ３１の出射条件変更へ移行する。
【００７１】
ステップＳ３１では、先に設定されていたレーザ出力では、光出力値がほとんど変化していなかったので、このステップでレーザ出力を大きいものに変更する（前ステップでの設定値に概ね０．３５Ｊを追加する）。レーザ出射条件（レーザ出力）が変更され、ステップＳ２５のＹＡＧレーザ出射（条件２）へ移行し、このステップを繰り返す。
【００７２】
次に、ナゲットなしと判定された場合にも、ナゲットありと判定された場合と同様のフローを辿り、ステップＳ３２の出射条件変更により出射条件を再設定し、ステップＳ３３のＹＡＧレーザ出射に移行する。前述したように、ナゲットが存在しない箇所への追加レーザの出射は、光出力が変動しにくいため、このステップでは、条件１より大きくナゲットを形成するレーザ出力（概ね２Ｊ）で出射する。
【００７３】
ステップＳ３４の光出力チェックは、光パワーメータ１４により光出力値を検出するものであり、ステップＳ３５の光出力判定は、ステップＳ３３のＹＡＧレーザ出射によりステップＳ３４の光出力チェックにより検出された光出力値が下降、上昇、または変化なしを判定し、光出力値が下降した場合には、修正方向検出工程Ｐ１へ戻り、リトライする。
【００７４】
光出力値が上昇、変化なしの場合には、ステップＳ３６の光出力判定に移行し、ステップＳ３４の光出力チェックで検出した光出力値が上昇し、かつ光出力が所定範囲外なのか、またそれ以外（すなわち、上昇し、かつ光出力が所定範囲内に戻ったのかまたは、変化なし、かつ光出力が所定範囲外）なのかを判定し、上昇しかつ光出力が所定範囲外の場合には、ステップＳ３３のＹＡＧレーザの出射に戻り、それ以外の場合には、ステップＳ３７の光出力判定に移行し、ステップＳ３４の光出力チェックで検出した光出力値が変化なく、かつ所定範囲外なのか、または、上昇し、所定の範囲内に戻ったかどうかを判定する。所定の範囲内に戻った場合には、修正工程を終了し、所定範囲外であった場合には、ステップＳ３１の出射条件変更へ移行する。
【００７５】
ステップＳ３８の出射条件変更は、先に設定されていたレーザ出力では光出力値がほとんど変化していなかったので、このステップでレーザ出力を大きいものに変更する（前ステップでの設定値に概ね０．３５Ｊを追加する）。レーザ出射条件（レーザ出力）が変更され、ステップＳ３３のＹＡＧレーザ出射へ移行し、このステップを繰り返す。
【００７６】
これまで説明してきた動作フローにより、自動で低下した光出力を修正するためには、どちらの方向へフェルール６を変位させればよいかを短時間で検出することができ、光出力の低下度合いにより、適切な２つの修正方法、すなわち塑性変形による方法か、ＹＡＧレーザ歪変形による方法かを選択することができ、さらにＹＡＧレーザ歪による変形による方法では、修正方向の移動による偏心の影響を修正し、ナゲットの有無による条件の変更に対応することができる。
【００７７】
尚、上記実施の形態において、図１の荷重ユニット１５のロードセル３と、図２のロードセルアンプ１６を省略する構成とすることもできる。また、図２に示したシステム構成の一例では、調芯溶接固定の終了直後に連続して修正工程を実施することを想定しているが、調芯溶接工程と修正工程を別々で実施する場合には、図２のシステム構成の一例におけるフェルールチャック１１、調芯ステージ（Ｚ）１３を省略することが可能である。但し、その場合には、修正対象の光モジュールをセットした後、調芯座標上のどこにフェルール６が存在するかが既知である必要がある。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる光モジュール組立方法によれば、発光素子と受光素子を調芯し、溶接によって両素子の相対位置を固定した後、溶接ずれが発生した場合でも、発光素子と受光素子との光軸のずれを修正して受光素子への適切な光入射を実現することができるとともに、溶接ずれが発生した光モジュールに対して適切な光入射が実現することができるように、光入射の修正を自動で短時間に行い、作業工数及び修正作業の熟練を排除すること等が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光モジュール組立方法を実施するシステム構成例を示す概略図である。
【図２】図１の組立システムの荷重ユニットを示す概略図である。
【図３】本発明にかかる光モジュール組立方法による光モジュールの溶接固定箇所の一例を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図４】本発明にかかる光モジュール組立方法による光出力の修正動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明にかかる光モジュール組立方法による修正方向検出工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明にかかる光モジュール組立方法による修正方向選択工程を示すフローチャートである。
【図７】本発明にかかる光モジュール組立方法による光出力修正工程を示すフローチャートである。
【図８】本発明にかかる光モジュール組立方法による光出力修正工程を示すフローチャートである。
【図９】本発明にかかる光モジュール組立方法による光出力修正工程を示すフローチャートである。
【図１０】本発明にかかる光モジュール組立方法の回転による偏心量の補正方法を説明するための図であって、（ａ）はＸ−Ｙ−θステージの構成例を示す概略図、（ｂ）はθ回転によるＸＹ補正量を説明するための概略図である。
【図１１】本発明にかかる光モジュール組立方法による取得データからの最大光出力値の推定方法を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１            荷重印加部
２            ばね
３            ロードセル
４            ガイド
５            直動ステージ
６            フェルール
７            中間部材
８            レーザダイオード（ＬＤ）
９            ソケット
１０        ＬＤチャック、
１１        フェルールチャック
１２        調芯ステージ（Ｘ、Ｙ、θ）
１３        調芯ステージ（Ｚ）
１４        光パワーメータ
１５        荷重ユニット
１６        ロードセルアンプ
１７        ＬＤ電源
１８        ＹＡＧレーザ出射光学系
１９        移動ステージ
２０        ＹＡＧレーザ溶接器
２１        システムコントローラ
２２        第１の溶接部位
２３        第２の溶接部位
２４        ナゲットの存在しない箇所
３１        回転前  フェルール位置
３２        回転後フェルール位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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