(57)【要約】【課題】回折格子の構成を工夫することなく簡単に回折格子の位置合わせを行うことができる回折格子の位置合わせ方法及び回折格子の位置合わせ装置を提供する。【解決手段】回折格子１１は、θ軸駆動モータにより正逆回転される回転台２３に吸着固定される。回折格子１１の上方にはレーザ光源３１とスクリーン３２が設けられている。そして、回折格子１１にレーザ光源３１から単波長のスポットレーザ光が照射されると、スポット回折光ＳＰが発生する。これらのスポット回折光ＳＰは、スクリーン３２に投影され、同スクリーン３２の上には複数のスポット回折光ＳＰによる回折光パターンが形成される。このとき、回折光パターンは回折格子１１の溝方向と垂直な直線をなす。そして、回転台２３を回転させて回折光パターンとＸ軸を指標する基準線３３とを互いに平行にすることにより、回折格子１１の溝方向はＹ軸方向と平行となる【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回折格子の溝方向を定められた方向に合わせる回折格子の位置合わせ方法において、
前記回折格子から発せられる回折光パターンを検知手段にて検知して、その回折光パターンのなす直線の方向が前記定められた方向に合うように前記回折格子を偏倚させることを特徴とする回折格子の位置合わせ方法。
【請求項２】
請求項１に記載の回折格子の位置合わせ方法において、
前記検知手段は、回折格子と相対向して設置され、前記回折光パターンを投影するスクリーンであって、そのスクリーン上に前記定めた方向の指標となる基準線が設けられていることを特徴とする回折格子の位置合わせ方法。
【請求項３】
請求項１に記載の回折格子の位置合わせ方法において、
前記検知手段は、前記回折光パターンを読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段にて読み取って回折光パターンの画像を表示する表示手段とを備え、前記表示手段は、前記回折光パターンとともに前記定めた方向の指標となる基準線を表示することを特徴とする回折格子の位置合わせ方法。
【請求項４】
請求項１に記載の回折格子の位置合わせ方法において、
前記検知手段は、前記回折光パターンを読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段が読み取った回折光パターンのデータに基づいて回折光パターンを認識し、その回折光パターンと前記定めた方向との相対関係を解析する解析手段とを備え、前記解析手段の解析結果に基づいて前記回折格子を偏倚させることを特徴とする回折格子の位置合わせ方法。
【請求項５】
回折格子の設置手段と、
前記設置手段に設置された前記回折格子を偏倚させる偏倚手段と、
前記設置手段に設置された前記回折格子に対して光を照射する光源と、
前記光源からの光照射に基づいて前記回折格子から発せられる回折光パターンを検知する検知手段と、
前記検知手段が検知した回折光パターンのなす直線の方向が前記定められた方向に合うように前記回折格子を偏倚させるべく前記偏倚手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする回折格子の位置合わせ装置。
【請求項６】
請求項５に記載の回折格子の位置合わせ装置において、
前記検知手段は、回折格子と相対向して設置され、前記回折光パターンを投影するスクリーンであって、そのスクリーン上に前記定めた方向の指標となる基準線が設けられたものであることを特徴とする回折格子の位置合わせ装置。
【請求項７】
請求項５に記載の回折格子の位置合わせ装置において、
前記検知手段は、前記回折光パターンを読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段にて読み取った回折光パターンの画像を表示する表示手段とを備え、
前記表示手段は、前記回折光パターンとともに前記定めた方向の指標となる基準線を表示することを特徴とする回折格子の位置合わせ装置。
【請求項８】
請求項６〜７のいずれか１つに記載の回折格子の位置合わせ装置において、
前記設置手段は回転台であって、前記偏倚手段は前記回転台を回転させる回転モータであり、
前記制御手段は、前記回転モータの正逆回転を指令操作するスイッチに基づいて回転モータを回転制御することを特徴とする回折格子の位置合わせ装置。
【請求項９】
請求項５に記載の回折格子の位置合わせ装置において、
前記検知手段は、前記回折光パターンを読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段が読み取った回折光パターンのデータに基づいて回折光パターンを認識し、その回折光パターンと前記定めた方向との相対関係を解析する解析手段とを備え、
前記制御手段は、前記解析手段の解析結果に基づいて前記偏倚手段を制御して前記回折格子を偏倚させることを特徴とする回折格子の位置合わせ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の回折格子の位置合わせ装置において、
前記設置手段は回転台であって、前記偏倚手段は前記回転台を回転させる回転モータであり、
前記制御手段は、前記解析手段の解析結果に基づいて回転モータを回転制御することを特徴とする回折格子の位置合わせ装置。
【請求項１１】
請求項５〜１０のいずれか１つに記載の回折格子の位置合わせ装置において、
前記設置手段上に位置合わせされた前記回折格子を加工する加工装置を備えたことを特徴とする回折格子の位置合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回折格子の位置合わせ方法及び回折格子の位置合わせ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回折格子は、光計測装置、光通信装置などにおいて分光モジュール用に使用されている。回折格子を使用したこれらの分光モジュールを組み立てる際、例えば、回折格子により分光された複数の回折光を受光素子で受光させるためには、受光素子の配列方向と回折光の配列方向とを合わせる必要がある。すなわち、回折光の配列方向は一般に回折格子の溝方向と垂直になるため、受光素子の配列方向は回折格子の溝方向と垂直になるように位置決めする必要がある。
【０００３】
しかしながら、回折格子の溝方向を検知することは容易でないため、従来より回折格子を使用したこれら分光モジュールを組み立てる際には、実際の光信号を回折格子に入力して、その回折光が受光できるように、回折格子と受光素子の位置関係を調節するなどのアクティブアライメントが行われ、非常に手間を有していた。
【０００４】
そこで、回折格子の基板に予め溝方向を示す基準となる辺を設けて、すなわち回折格子の形成されている基板の辺の方向を回折格子の溝方向と平行あるいは垂直になるように加工しておき、この基準となる辺の方向に基づいて受光素子の配列方向を調整することが考えられている。
【０００５】
一般に、装置に使用される回折格子は、原板である大きな回折格子の基板から、切断加工により切り出される。一方、市販されている原板の回折格子は、ルーリングエンジンで製作された型、あるいは干渉露光とドライエッチングなどで製作された型を、ガラス基板などに形成された樹脂層に転写することによって製作されたレプリカである。このためできあがったレプリカにおいては、回折格子の溝方向が基板の辺方向と平行あるいは垂直であるという保証がなされていない。
【０００６】
したがって、回折格子に前記のような切断加工を施す際にも、回折格子位置合わせ装置などによって回折格子の溝方向を検知して、回折格子の溝方向を一定の基準方向に合わせる調整が必要となる。
【０００７】
従来の回折格子位置合わせ装置においては、光学系により溝の像を拡大して観察しながら、回折格子の位置合わせを行う方法がとられているが、回折格子の溝のピッチが非常に小さい場合、例えば溝のピッチが１μｍ程度の場合に対応することが困難である。
【０００８】
ダイシング装置などの加工装置における被加工物の位置合わせの場合は、被加工物の辺などの基準となる部分やアライメントマーク等を利用して、被加工物の離れた２点を観察することでアライメントを行う方法が一般的にとられている。しかし、回折格子を加工する場合には、同じ形状の溝が配列しているため、同一の溝であるかどうかを見分けることができない。すなわち同一の溝を離れた２点で観察することができないため、正確な位置合わせが困難であった。
【０００９】
したがって、従来の回折格子の位置合わせ装置においては、図１２に示すように、予め基板７１の表面の一部に回折格子が転写された領域７２を有し、その領域７２と回折格子が転写されていない領域７３との境界線７４が、回折格子の溝方向と平行または垂直になるような回折格子のレプリカを製作する。そして、前記境界線７４を基準として位置合わせを行う。また、図１３に示すように、基板のほぼ全面に回折格子が転写された領域７２及び、回折格子の溝方向に対して平行あるいは垂直（図１３では平行）にアライメントマーク７５ａとアラインメントマーク７５ｂとを設ける。そして、このアライメントマーク７５ａ，７５ｂを基準にして位置合わせが行われている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の回折格子の位置合わせ方法では、前記のように、回折格子の型より大きな基板を使用して、その一部分に回折格子を転写し、回折格子の型の境界でアライメントしているため、回折格子のサイズよりも大きな基板を用いる必要があった。また、回折格子のレプリカ製作工程において、回折格子の境界を回折格子のピッチである数μｍ以上の精度で転写することは難しいため、回折格子の溝方向を精度良く位置合わせすることが困難であった。
【００１１】
さらに、回折格子の型内に予めアライメントマークを設けておき、転写することによりアライマントマークを持つ回折格子のレプリカを製作する際には、回折格子の型は、ルーリングエンジンで製作されたり、干渉露光した後にドライエッチング等で製作されている。そのため、アライメントマークを特別に設けることが困難な場合があったり、コストの上昇を招いていた。
【００１２】
さらにまた、レプリカ製作プロセスにおいて、回折格子とはサイズの異なるアライメントマークを一緒に転写することは、回折格子自体の性能悪化を招くおそれがある。
【００１３】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものである。その目的は、回折格子の構成を工夫することなく簡単に回折格子の位置合わせを行うことができる回折格子の位置合わせ方法及び回折格子の位置合わせ装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、回折格子の溝方向を定めた方向に合わせる回折格子の位置合わせ方法において、前記回折格子から発せられる回折光パターンを検知手段にて検知して、その回折光パターンのなす直線の方向が前記定めた方向に合うように前記回折格子を偏倚させることを要旨としている。
【００１５】
この方法によれば、回折格子の溝方向と一定の関係を有する回折光パターンを検知手段にて検知しているので、回折格子に予めアライメント用の基準線やマークを設ける必要がない。このため基板の全面に溝を有する回折格子を用いることができる。
【００１６】
また、回折格子を偏倚させて回折格子の溝方向を定めた方向に合わせているので、容易に回折格子を位置合わせすることができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回折格子の位置合わせ方法において、前記検知手段は、回折格子と相対向して設置され、前記回折光パターンを投影するスクリーンであって、そのスクリーン上に前記定めた方向の指標となる基準線が設けられていることを要旨としている。
【００１７】
この方法によれば、回折格子の溝方向と一定の関係を有する回折光パターンをスクリーン上に投影して定めた方向の指標となる基準線と合わせているので、さらに容易に、かつ精度良く回折格子を位置合わせすることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の回折格子の位置合わせ方法において、前記検知手段は、前記回折光パターンを読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段にて読み取って回折光パターンの画像を表示する表示手段とを備え、前記表示手段は、前記回折光パターンとともに前記定めた方向の指標となる基準線を表示することを要旨としている。
【００１９】
この方法によれば、回折格子の溝方向と一定の関係を有する回折光パターンの画像を表示手段に表示して定められた方向の指標となる基準線と合わせているので、さらに精度良く回折格子を位置合わせすることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の回折格子の位置合わせ方法において、前記検知手段は、前記回折光パターンを読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段が読み取った回折光パターンのデータに基づいて回折光パターンを認識し、その回折光パターンと前記定めた方向の指標となる基準線との相対関係を解析する解析手段とを備え、前記解析手段の解析結果に基づいて前記回折格子を偏倚させることを要旨としている。
【００２１】
この方法によれば、回折格子の溝方向と一定の関係を有する回折光パターンを認識して、その回折パターンと定めた方向との相対関係を解析した結果に基づいて回折格子の位置合わせを行っているので、さらに精度良く、かつ容易に回折格子を位置合わせすることができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、回折格子の設置手段と、前記設置手段に設置された前記回折格子を偏倚させる偏倚手段と、前記設置手段に設置された前記回折格子に対して光を照射する光源と、前記光源からの光照射に基づいて前記回折格子から発せられる回折光パターンを検知する検知手段と、前記検知手段が検知した回折光パターンのなす直線の方向が前記定められた方向に合うように前記回折格子を偏倚させるべく前記偏倚手段を制御する制御手段とを備えたことをその要旨としている。
【００２３】
この装置によれば、回折格子の溝方向と一定の関係を有する回折格子から発せられる回折光パターンを検知する検知手段を備えているので、回折格子に予めアライメント用の基準線やマークを設け、これらの基準線やマークを検知しながら回折格子を偏倚させる必要がない。このため、基板の全面に溝を有する回折格子を用いることができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の回折格子の位置合わせ装置において、前記検知手段は、回折格子と相対向して設置され、前記回折光パターンを投影するスクリーンであって、そのスクリーン上に前記定めた方向の指標となる基準線が設けられたものであることをその要旨としている。
【００２５】
この装置によれば、回折格子の溝方向と一定の関係を有する回折光パターンがスクリーンに投影され、そのスクリーン上に予め定めた方向との位置関係を視認できる。このため、容易に回折格子を位置合わせすることができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の回折格子の位置合わせ装置において、前記検知手段は、前記回折光パターンを読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段にて読み取った回折光パターンの画像を表示する表示手段とを備え、前記表示手段は、前記回折光パターンとともに前記定めた方向の指標となる基準線を表示することをその要旨としている。
【００２７】
この装置によれば、画像読取手段で読み取った回折格子の溝方向と一定の関係を有する回折光パターンが表示手段に表示され、その表示手段が表示する予め定めた方向との位置関係を視認することができる。このため、精度良く回折格子を位置合わせすることができる。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、請求項６〜７のいずれか１つに記載の回折格子の位置合わせ装置において、前記設置手段は回転台であって、前記偏倚手段は前記回転台を回転させる回転モータであり、前記制御手段は、前記回転モータの正逆回転を指令操作するスイッチに基づいて回転モータを回転制御することをその要旨としている。
【００２９】
この装置によれば、回折格子を回転台に設置し、その回転台を回転モータで正逆回転することによって偏倚させることができる。このため、さらに容易に回折格子を位置合わせすることができる。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、請求項５に記載の回折格子の位置合わせ装置において、前記検知手段は、前記回折光パターンを読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段が読み取った回折光パターンのデータに基づいて回折光パターンを認識し、その回折光パターンと前記定めた方向との相対関係を解析する解析手段とを備え、前記制御手段は、前記解析手段の解析結果に基づいて前記偏倚手段を制御して前記回折格子を偏倚させることをその要旨としている。
【００３１】
この装置によれば、画像読取手段で読み取った回折格子の溝方向と一定の関係を有する回折光パターンを解析手段にて認識するとともに予め定めた方向との位置関係を解析するため、さらに精度良く回折格子の位置合わせをすることができる。
【００３２】
また、解析手段で解析した結果に基づいて、制御手段は偏倚手段を制御して回折格子を定めた方向に位置合わせするため、その位置合わせはさらに容易に行うことができる。
【００３３】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の回折格子の位置合わせ装置において、前記設置手段は回転台であって、前記偏倚手段は前記回転台を回転させる回転モータであり、前記制御手段は、前記解析手段の解析結果に基づいて回転モータを回転制御することをその要旨としている。
【００３４】
この装置によれば、制御手段は回転モータを回転制御して回折格子を定めた方向に位置合わせする。
請求項１１に記載の発明は、請求項５〜１０のいずれか１つに記載の回折格子の位置合わせ装置において、前記設置手段上に位置合わせされた前記回折格子を加工する加工装置を備えたことをその要旨としている。
【００３５】
この装置によれば、回折格子は位置合わせ装置にて正確に位置合わせされるので、同回折格子を精度よく加工することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明を回折格子位置合わせ装置に具体化した第１実施形態を図１〜図８に基づき説明する。
【００３７】
図１は回折格子の位置合わせ装置全体の構成を説明するための概略図である。同図において回折格子位置合わせ装置は、移動部２０と測定部３０とで構成されている。
【００３８】
［移動部２０］
まず、前記移動部２０の概略構成について説明する。前記移動部２０には固定台１０が設けられており、当該固定台１０の表面は水平に加工されている。前記固定台１０の上の左右両側には一定の方向（図１に示したＹ軸方向）に、Ｙ軸ガイドレール１２が設置されている。また、前記固定台１０の上に設置された前記Ｙ軸ガイドレール１２には、Ｙ軸移動台２１が同Ｙ軸ガイドレール１２に沿って移動可能に設置されている。当該Ｙ軸移動台２１は、その表面が水平に加工され、その底面には前記Ｙ軸ガイドレール１２と嵌合する嵌合溝１２ａが形成されている。
【００３９】
前記Ｙ軸移動台２１は前記固定台１０に設置されたＹ軸駆動モータ６１（図８参照）の正逆回転によって、Ｙ軸方向に往復移動される。
前記Ｙ軸移動台２１の上の前後両側にはＹ軸方向と垂直な方向（図１に紙面上の水平方向で示したＸ軸方向）に、Ｘ軸ガイドレール１３が設置されている。また、前記Ｙ軸移動台２１の上に設置された前記Ｘ軸ガイドレール１３には、Ｘ軸移動台２２が同Ｘ軸ガイドレール１３に沿って移動可能に設置されている。当該Ｘ軸移動台２２は、その表面が水平に加工され、その底面には前記Ｘ軸ガイドレール１３と嵌合する嵌合溝１３ａが形成されている。
【００４０】
前記Ｘ軸移動台２２は前記Ｙ軸移動台２１に設置されたＸ軸駆動モータ６２（図８参照）の正逆回転によって、Ｘ軸方向に往復移動される。
前記Ｘ軸移動台２２の上の中央には、設置手段としての円盤状の回転台２３がＸ軸移動台２２の上の水平面内で回転できるように設置されている。
【００４１】
この回転台２３は、前記Ｘ軸移動台２２に設置された偏倚手段及び回転モータとしてのθ軸駆動モータ６３（図８参照）により、正逆回転される。詳述すると、前記θ軸駆動モータ６３は、その回転軸（図示しない）が前記Ｘ軸移動台２２の表面から突出し、その突出した回転軸に前記回転台２３が固着されている。
【００４２】
前記回転台２３の表面は水平になっており、この表面中心部には吸引口（図示しない）が設けられ、その吸引口は図示しないパイプを介して排気ポンプと接続されている。
【００４３】
そして、前記吸引口を通して外気を吸引し、回転台２３上に載置される回折格子１１を吸着固定する。
したがって、上記のように構成された前記移動部２０において、前記回転台２３の表面に設置された前記回折格子１１は、前記固定台１０の上を、図１に示したＸ軸方向とＹ軸方向で構成される平面内を自由に移動可能となるとともに、当該位置において前記水平面内での回転が可能となる。
【００４４】
本実施形態において前記固定台１０の大きさは、前記Ｙ軸方向が６００ｍｍ、前記Ｘ軸方向が１２００ｍｍであり、前記回折格子１１を移動することができる範囲は前記Ｙ軸方向が４５０ｍｍ、前記Ｘ軸方向が９００ｍｍである。
【００４５】
［回折格子１１］
次に本実施形態における前記回折格子１１の概略構成について図２および図３に基づいて説明する。図３において、前記回折格子１１はルーリングエンジンで製作された型（図示しない）をガラス基板１１ａの上に形成された樹脂層１１ｂに転写することによって製作されたレプリカである。
【００４６】
前記ガラス基板１１ａの大きさは縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ５ｍｍであり、前記樹脂層１１ｂは、前記ガラス基板１１ａの表面全面に対して、約６０μｍの厚さに形成されており、一定方向に溝１１ｃが１μｍピッチで平行に製作されている。
【００４７】
前記回折格子１１において、前記回折格子１１の溝方向はガラス基板１１ａの辺の方向との平行度（または垂直度）が保証されていないものとする。
［測定部３０］
次に、前記測定部３０の概略構成について説明する。図１に示すように前記測定部３０は、前記回折格子１１にスポットレーザ光を照射するレーザ光源３１と前記回折格子１１から発せられるスポット回折光ＳＰを投影させる検知手段としてのスクリーン３２とから構成されている。前記レーザ光源３１及び前記スクリーン３２は、いずれも前記回転台２３の上方に、同回転台２３からの高さおよび同回転台２３の表面に対する角度が変更可能なように設置されている。
【００４８】
図４及び図５は前記測定部３０と前記回転台２３及びその上に設置された前記回折格子１１の位置関係を示す概略構成図である。
図４に示したとおり前記レーザ光源３１は、レーザ光が前記回転台２３の回転軸の軸芯位置に照射されるように設置されており、前記レーザー光の光軸ＬＬが前記回転軸の軸線ＳＬとなす角度θＬは３０度になっている。
【００４９】
前記回転台２３の上の軸芯位置に回折格子１１が設置されると、レーザ光は回折格子１１に照射されるように構成されている。
なお、本実施形態における前記レーザ光源３１には、スポット径が１ｍｍの波長６３３ｎｍ（単波長）のレーザ光を発光するＨｅ−Ｎｅレーザが使用されている。
【００５０】
一方、図４において前記スクリーン３２は、前記回転台２３の上方に３０ｃｍの距離をおいて、前記回転台２３の表面と平行になるように設置されている。また前記スクリーン３２は半透明の樹脂製基板であり、その大きさは縦３０ｃｍ、横２０ｃｍ、厚さ１ｍｍである。これにより、前記スクリーン３２に投影された回折光の一部は前記スクリーン３２を透過するため、回折光パターンは前記スクリーンの上方からも観察可能になっている。
【００５１】
図５に示すように前記スクリーン３２の上には、前記Ｘ軸移動台２２の移動方向であるＸ軸と前記Ｙ軸移動台２１の移動方向であるＹ軸とで構成される平面（図５を示す紙面）と垂直な方向から観察された場合において、Ｘ軸方向と平行になるように基準線３３が描かれている。なお本実施例では、前記基準線３３はスクリーン３２の中央に設けられており、同スクリーン３２の上方からも観察可能になっている。
【００５２】
また本実施形態において、前記レーザ光源３１と前記回折格子１１と前記スクリーン３２とは、Ｘ軸とＹ軸とで構成される平面と垂直な方向から観察された場合において、Ｘ軸方向に対して一直線上に配列されている。また、前記レーザ光源３１から照射されるスポットレーザ光の光軸と前記基準線３３とは、Ｘ軸とＹ軸とで構成される平面と垂直な方向から観察された場合において、Ｘ軸方向と平行な一直線上に揃っている。
【００５３】
図１、図４および図５に示すように、前記回折格子１１に単波長のスポットレーザ光が照射されると、０次、−１次、＋１次等の多数の次数のスポット回折光ＳＰが発生する。これらのスポット回折光ＳＰは、前記スクリーン３２に投影され、同スクリーン３２の上には複数（本例の場合３個）のスポット回折光ＳＰによる回折光パターンが形成される。
【００５４】
図５に示すように、回折格子１１による単波長のレーザ光の回折パターンは、回折格子１１の溝方向と垂直をなす直線になる性質がある。すなわち、複数の（本例では３個）のスポット回折光ＳＰのスポットを結んでできる回折光パターンは、直線となり、その直線（図中では一点差線で示す）の方向と前記回折格子１１の溝方向とは垂直になる。
【００５５】
［電気ブロック回路図］
次に、上記のように構成された前記回折格子の位置合わせ装置１の電気的回路構成を図８に基づいて説明する。同図は回折格子の位置合わせ装置１の電気回路の概略を示すブロック回路図である。
【００５６】
図８に示すように、前記回折格子の位置合わせ装置１の電気的回路には、中央制御回路（ＣＰＵ）５０が備えられている。このＣＰＵ５０は前記回折格子の位置合わせ装置１の図示しない制御盤に設けられており、Ｙ軸駆動スイッチ５１、Ｘ軸駆動スイッチ５２及びθ軸駆動スイッチ５３と接続されている。
【００５７】
前記Ｙ軸駆動スイッチ５１は前記Ｙ軸移動台２１を移動させる際に操作されるスイッチであって、その操作信号を前記ＣＰＵ５０に出力する。また、前記Ｘ軸駆動スイッチ５２は前記Ｘ軸移動台２２を移動させる際に操作されるスイッチであって、その操作信号を前記ＣＰＵ５０に出力する。また前記θ軸駆動スイッチ５３は前記回転台２３を回転させる際に操作されるスイッチであって、その操作信号を前記ＣＰＵ５０に出力する。
【００５８】
また、前記ＣＰＵ５０は前記Ｙ軸移動台２１及び前記Ｘ軸移動台２２を、それぞれ移動させるためのＹ軸駆動モータ６１およびＸ軸駆動モータ６２ならびに前記回転台２３を回転させるためのθ軸駆動モータ６３と接続されている。
【００５９】
前記ＣＰＵ５０は前記Ｙ軸駆動スイッチ５１からの操作信号に基づいて前記Ｙ軸駆動モータ６１を正逆回転させる。また、前記ＣＰＵ５０は前記Ｘ軸駆動スイッチ５２からの操作信号に基づいて前記Ｘ軸駆動モータ６２を正逆回転させる。さらに、前記ＣＰＵ５０は前記θ軸駆動スイッチ５３からの操作信号に基づいて前記θ軸駆動モータ６３を正逆回転させる。
【００６０】
次に本実施形態における回折格子の位置合わせ方法を説明する。
まず、前記回折格子１１を前記回転台２３の表面に吸着固定する。そして、前記Ｙ軸駆動スイッチ５１及び前記Ｘ軸駆動スイッチ５２を操作して、前記Ｙ軸移動台２１及びＸ軸移動台２２を移動させて、前記レーザ光源３１から照射されるスポットレーザ光が、前記回折格子１１の中央付近に照射されるようにする。次に前記θ軸駆動スイッチ５３を操作して、前記回折格子１１の溝方向が前記Ｙ軸移動台２１の移動方向であるＹ軸方向とほぼ一致するように前記回転台２３を回転させる。
【００６１】
このようにして設置された前記回折格子１１の表面に、前記レーザ光源３１より単波長のスポットレーザ光が照射されると、先に説明したとおり前記スクリーン３２には、前記回折格子１１で発生した複数（本実施形態では３個）のスポット回折光ＳＰによる回折光パターンが投影される。そして、図５に示すように、前記の通り回折光パターンは前記回折格子１１の溝方向に対して垂直な直線となる。
【００６２】
したがって、前記回折格子１１の溝方向がＹ軸方向と合っていない場合には、図６及び図７（ａ）に示すように溝方向と垂直な関係にある回折光パターンは、Ｙ軸方向と垂直な関係にあるＸ軸方向とは合わない。このため前記スクリーン３２の上において、回折光パターンはＸ軸と平行な前記基準線３３の方向と合わず、一定の角度θＰをなす直線となる。
【００６３】
そこで、前記θ軸駆動スイッチ５３を操作することにより、前記回転台２３を回転させると、前記回折格子１１の溝方向が変化する。その結果、前記スクリーン３２の上においては、回折光パターンの位置が変わり、前記基準線３３となす角度θＰが変わる。このとき回折光パターンが前記基準線３３となす角度θＰが０度になるように前記回転台２３を回転させることによって、回折光パターンを前記基準線３３と平行にすることができる。
【００６４】
このようにして図５及び図７（ｂ）に示すとおり、回折光パターンと前記基準線３３を平行にすることにより、前記回折格子１１の溝方向をＹ軸方向と平行にすることができる。すなわち、回折光パターンと垂直な前記回折格子１１の溝方向を、前記基準線３３と垂直なＹ軸方向と平行になるように位置合わせすることができる。
【００６５】
このように、回転台２３上で位置合わせされた回折格子１１は、例えば、図１に２点鎖線で示すカッタ装置４５を使って切断する。つまり、カッタ装置４５をＸ軸方向に移動させて回折格子１１を切断することにより、その切断面は回折格子１１の溝方向と垂直になる。したがって、回折格子１１の溝方向と垂直になる切断面に加工された回折格子１１は、分光モジュールを組み立てる際の受光素子の配列方向を決める作業を容易にすることができる。
【００６６】
以上のように構成された第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（１）前記回折格子１１から発せられる回折光パターンのスポット回折光ＳＰを結ぶ直線の方向を前記基準線３３の方向と平行にすることによって、前記回折格子１１の溝方向が前記Ｙ軸移動台２１の移動方向と平行になるように位置合わせを行った。したがって、従来のようにアライメントマークあるいは基準線を設けた回折格子を用いなくても、位置合わせが行える。すなわち、基板の全面に溝を有する回折格子を用いることができる。
【００６７】
（２）前記回折格子１１を前記回転台２３で回転させて、前記回折格子１１の溝方向が前記Ｙ軸移動台２１の移動方向と平行になるように位置合わせを行った。したがって、容易に位置あわせすることができる。
【００６８】
〔第２実施形態〕
第２実施形態に係わる回折格子の位置合わせ方法及びその装置について、図９から図１１に基づき説明する。
【００６９】
本実施形態は第１実施形態と同じ構成の部分があるので、主として相違点を説明する。
本実施形態の回折格子の位置合わせ装置を図９に示す。図示のように、回転台２３の上方には、当該回転台２３の表面に設置される回折格子１１から発せられる回折光パターンを読み取るための画像読取手段としてのＣＣＤカメラ４１が、前記第１実施形態のスクリーン３２に替えて設置されている。（図１参照）
前記ＣＣＤカメラ４１は、回折光パターンを受像し、その画像データを表示手段としての画像モニタ４２に出力する。画像モニタ４２は、その画像データに基づいてその回折光パターンを画像表示するように構成されている。また、画像モニタ４２は、Ｘ軸移動台２２の移動方向（Ｘ軸方向）を示す基準線４３が併せて画像表示するように構成されている。
【００７０】
次に、上記のように構成した電気的構成を図１０に従って説明する。なお、説明の便宜上、第１実施形態と同じ構成の部分は省略し、相違点について詳細に説明する。
【００７１】
前記ＣＣＤカメラ４１からの画像データは、解析手段としての画像解析回路４４に出力される。前記画像解析回路４４は、前記画像データに基づいて画像認識を行う。つまり、画像解析回路４４は、画像データを信号処理して、回折光パターンを認識する。そして、画像解析回路４４は、認識した回折光パターンの前記基準線４３との位置関係、すなわち、回折光パターンが基準線４３となす角度θＰを割り出すようになっている。画像解析回路４４は、その割り出した解析結果、すなわち、角度θＰのデータ（角度データ）をＣＰＵ５０に出力する。ＣＰＵ５０は、この角度データに基づいて前記角度θＰが「０」となるように、前記θ軸駆動モータ６３を回転制御するようになっている。
【００７２】
次に、上記のように構成した回折格子の位置合わせ装置の作用を、図１１に示すフローチャートに従って説明する。
ＣＣＤカメラ４１から３個のスポット回折光ＳＰが読み込まれると、その画像データが画像モニタ４２と画像解析回路４４に出力される（ステップＳ１）。そして、画像モニタ４２は、その画像データに基づいて３個のスポット回折光ＳＰと基準線４３とを画像表示する。したがって、画像モニタ４２に表示された３個のスポット回折光ＳＰと基準線４３を見ることによって、回折光パターンが基準線４３となす角度θＰを視認することができる。
【００７３】
一方、画像データを入力した画像解析回路４４は、３個のスポット回折光ＳＰの重心を求め、各スポット回折光ＳＰの重心を結ぶ直線（回折光パターン）を求める（ステップＳ２）。続いて、画像解析回路４４は、その算出した直線と基準線４３となす角度θＰを割り出し、その角度θＰを角度データとしてＣＰＵ５０に出力する（ステップＳ３）。
【００７４】
角度データを入力したＣＰＵ５０は、角度θＰが０度かどうか判断する（ステップＳ４）。そして、角度θＰが０度でない場合（ステップＳ４でＮＯ）には、ＣＰＵ５０は、角度θＰが０度となるように、回転台２３を回転させるべくθ軸駆動モータ６３を回転制御する（ステップＳ５）。
【００７５】
以後、角度θＰが０度になるまで、ステップＳ１〜Ｓ５の動作を繰り返す。そして、角度θＰが０度になると（ステップＳ４でＹＥＳ）、ＣＰＵ５０は、回折光パターンと基準線４３が平行になったとして、すなわち、回折格子１１の溝方向をＹ軸方向と平行に位置合わせできたとして、θ軸駆動モータ６３を駆動停止させる（ステップＳ６）。θ軸駆動モータ６３が駆動停止すると、回折格子１１の位置合わせは終了する。
【００７６】
この場合にも、回転台２３上で位置合わせされた回折格子１１は、例えば、図９に２点鎖線で示すカッタ装置４５を使って切断する。つまり、カッタ装置４５をＸ軸線方向に移動させて回折格子１１を切断することにより、その切断面は回折格子の溝方向と垂直になる。したがって、回折格子の溝方向と垂直になる切断面に加工された回折格子１１は、分光モジュールを組み立てる際の受光素子の配列方向を決める作業を容易にすることができる。
【００７７】
以上のように構成された第２実施形態によれば、上述した（１）の作用効果に加えて、以下のような作用効果を奏する。
（３）回折光パターンの直線とＸ軸方向に平行な基準線４３とがなす角度を自動で解析して、この解析結果に基づいて回転台２３の角度調整を行っているので、短時間で位置合わせを行うことができる。
【００７８】
（４）画像読取装置４０により、回折光パターンの位置情報を高精度で得ているので、位置合わせを高精度で行うことができる。
尚、発明の実施の形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように実施してもよい。
【００７９】
・上記第１及び第２実施形態では、回折格子１１を設置する設置手段として円盤状の回転台２３を用いているが、他の形状の回転台を用いてもよい。
・上記第１実施形態では、スクリーン３２は、回転台２３の上方に３０ｃｍの距離をおいて、回転台２３の表面と平行になるように設置しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、回折格子１１から発せられる回折光パターンが投影されるように回転台２３の上方に、回転台２３表面と相対して設置してもよい。
【００８０】
・上記第１実施形態では、スクリーン３２は半透明な樹脂製基板を用いたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、スクリーン３２は不透明でもよい。また「樹脂」以外の材料であってもよい。さらに基板以外の構成でもよい。
【００８１】
・上記第１実施形態では、レーザ光源３１から照射されるスポットレーザ光の光軸ＬＬとスクリーン３２上に設けられた基準線３３とは、Ｘ軸とＹ軸とで構成される平面と垂直な方向から観察された場合において、Ｘ軸方向と平行な一直線上に揃っているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、回折格子１１から発せられるスポット回折光ＳＰのスポットを結ぶ回折光パターンの直線は、スポットレーザー光の光軸ＬＬの方向に依らず、回折格子１１の溝方向と垂直な直線になる。これと同様の変更は第２実施形態においても可能である。
【００８２】
・上記第１及び第２実施形態では、回折格子１１にスポットレーザ光を照射する光源として単波長のレーザ光源３１を用いているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、複数の波長の光を照射する光源を用いてもよい。このように構成した場合にも、回折格子１１から発せられる複数のスポット回折光ＳＰのスポットを結ぶ回折光パターンは直線になり、その直線は回折格子１１の溝方向と垂直になる。また、連続波長の光を照射する光源を用いてもよい。
【００８３】
・上記第１及び第２実施形態では、３個のスポット回折光による回折光パターンを検知しているが、検知するスポット回折光のスポットの個数は「３」以外の複数個でもよい。
【００８４】
・上記第１及び第２実施形態では、移動部２０は固定台１０とＹ軸移動台２１とＸ軸移動台２２と回転台２３とで構成されているが、回転台２３を回転させて回折格子１１を偏倚させるための偏倚手段を備えた固定台１０と回転台２３とで構成してもよい。
【００８５】
・上記第２実施形態では、ＣＣＤカメラ４１によって受光した回折光パターンと基準線４３の位置関係を画像解析回路４４で解析して、回折光パターンと基準線４３のなす角度θＰを算出した。そして、その算出した角度θＰを０度にするようにＣＰＵ５０が回転台２３を回転させるべく、θ軸駆動モータ６３を回転制御するように構成した。これを、画像モニタ４２に表示された回折光パターンと基準線４３を見ることによって回折光パターンが基準線となす角度θＰを視認し、その角度θＰが０度になるようにθ軸駆動スイッチ５３を操作して回転台２３を回転するように構成してもよい。
【００８６】
・上記第１及び第２実施形態では、カッタ装置４５をＸ軸方向に移動させて回折格子１１を切断するように構成しているが、「カッタ装置」以外の加工装置、例えばマーカ装置を用いてもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜１１に記載の発明によれば、回折格子の構成を工夫することなく簡単に回折格子の位置合わせを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る位置合わせ装置の全体の概略構成を示す斜視図。
【図２】各実施形態に用いる回折格子の概略構成を示す平面図。
【図３】各実施形態に用いる回折格子の概略構成を示す断面図。
【図４】第１実施形態に係る位置合わせ装置の概略構成を示す側面図。
【図５】第１実施形態に係る位置合わせ装置に概略構成を示す平面図。
【図６】第１実施形態に係る位置合わせ方法の説明図。
【図７】第１実施形態に係る位置合わせ方法の説明図であって、（ａ）は回折光パターンと基準線とがなす角を説明する平面図であり、（ｂ）は回折光パターンと基準線が平行であることを説明する平面図。
【図８】第１実施形態に係る位置合わせ装置の電気回路の概略構成を示すブロック回路図。
【図９】第２実施形態に係る位置合わせ装置の全体の概略構成を示す斜視図。
【図１０】第２実施形態に係る位置合わせ装置の電気回路の概略構成を示すブロック回路図。
【図１１】第２実施形態に係る位置合わせ方法のフローチャート図。
【図１２】従来の回折格子の概略構成を示す平面図。
【図１３】従来の回折格子の概略構成を示す平面図。
【符号の説明】
ＳＰ　スポット回折光
１０　固定台
１１　回折格子
２０　移動部
２１　Ｙ軸移動台
２２　Ｘ軸移動台
２３　設置手段としての回転台
３０，４０　測定部
３１　光源としてのレーザ光源
３２　検出手段としてのスクリーン
３３，４３　基準線
４１　画像読取手段としてのＣＣＤカメラ
４２　表示手段としての画像モニタ
４５　カッタ装置
５０　制御手段としての中央制御回路（ＣＰＵ）
５３　スイッチとしてのθ軸駆動スイッチ
６３　偏倚手段又は回転モータとしてのθ軸駆動モータ
【図１】
2004037863.tif 000003
【図２】
2004037863.tif 000004
【図３】
2004037863.tif 000005
【図４】
2004037863.tif 000006
【図５】
2004037863.tif 000007
【図６】
2004037863.tif 000008
【図７】
2004037863.tif 000009
【図８】
2004037863.tif 000010
【図９】
2004037863.tif 000011
【図１０】
2004037863.tif 000012
【図１１】
2004037863.tif 000013
【図１２】
2004037863.tif 000014
【図１３】
2004037863.tif 000015