光学装置の光軸調整システム及び光学装置の光軸調整方法
【課題】光学装置における光軸調整を容易に行うことができるようにすることを課題とする。
【解決手段】光軸調整システム１０００は、可変波長光源１から出射された通信光が通過する光学部品１１０の位置決めを行う光学部品位置決め手段５と、光学部品１１０を通過した通信光を所望の方向へ反射するミラーアレイ１２０に置き換えて光学部品１１０と対向するように配置され、通信光を透過させるターゲットマスク１３０を備える。また、光軸調整システム１０００は、ターゲットマスク１３０の背面側に配置され、ターゲットマスク１３０に通信光が照射されることによってターゲットマスク１３０に浮かび上がるスポット光を撮影するカメラ３と、このカメラ３によって取得された撮影情報と、に基づいて前記光学部品位置決め手段に位置決め指令を発する制御部と、を備えている。
【解決手段】光軸調整システム１０００は、可変波長光源１から出射された通信光が通過する光学部品１１０の位置決めを行う光学部品位置決め手段５と、光学部品１１０を通過した通信光を所望の方向へ反射するミラーアレイ１２０に置き換えて光学部品１１０と対向するように配置され、通信光を透過させるターゲットマスク１３０を備える。また、光軸調整システム１０００は、ターゲットマスク１３０の背面側に配置され、ターゲットマスク１３０に通信光が照射されることによってターゲットマスク１３０に浮かび上がるスポット光を撮影するカメラ３と、このカメラ３によって取得された撮影情報と、に基づいて前記光学部品位置決め手段に位置決め指令を発する制御部と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置の光軸調整システム及び光学装置の光軸調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光の経路を選択したり、切り替えたりする波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selectable Switch）や光マトリクススイッチといった光学装置が知られている。
このような光学装置は、光源から出射された通信光を光ファイバやレンズ等の光学部品に通過させる。そして、それぞれＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）で駆動されたマイクロミラーを複数備えたミラーアレイによって通信光の経路が切り替えられる。ミラーアレイは、光学部品を通過した通信光の光軸の集光位置に配置される。このため、光源より入力された通信光が光学装置内で反射して折り返され、出力位置で適切な光学特性を発揮することができるように光軸を合わせる必要がある。波長選択スイッチの光軸調整方法に関連する提案は、種々行われている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１２６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光学装置における通信光の経路上には多くの部品が配置されており、これらを総合的に調整することによって光軸調整が行われる。従来、このような光軸調整を行う際に指標となるのは、例えば、通信光の挿入損失（ＩＬ：Insertion Loss）や波長特性、クロストーク等の光学特性である。これらは、光学部品の角度や位置を直接示すものではなく、これらに基づいて光学部品の配置を決定することが困難である。
【０００５】
また、光学特性による光軸調整を行おうとする場合、反射された通信光が出力位置に適切に戻るようにした後でなければ、光学特性を把握することができない。ところが、光学部品の配置の組み合わせは無数に存在し、光学特性を把握するための大まかな光軸調整自体が非常に困難なものとなっている。特に複数の経路における光軸を調整しなければならない場合、その調整作業はさらに困難なものとなる。
【０００６】
そこで、本明細書開示の発明は、光学装置における光軸調整を容易に行うことができるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書開示の光学装置の光軸調整システムは、光源から出射された通信光が通過する光学部品の位置決めを行う光学部品位置決め手段と、前記光学部品を通過した通信光を所望の方向へ反射するミラーに置き換えて前記光学部品と対向するように配置され、前記通信光を透過させるとともに反射する板体と、当該板体の背面側に配置され、前記板体に前記通信光が照射されることによって当該板体に浮かび上がるスポット光を撮影する撮影手段と、当該撮影手段によって取得された撮影情報と、前記板体が反射した反射光の光学特性に関する情報とに基づいて前記光学部品位置決め手段に位置決め指令を発する制御部と、を備える。
【０００８】
このような光軸調整システムは、撮影手段によって取得された撮影情報に基づいて光学部品の位置決めを行う。撮影手段によって撮影情報は、実際の光軸の位置に関する情報を含む。このため、光学部品の位置に関する指標と対応させることができ、光学部品の位置や角度を調整するための指標を容易に決定し、光軸調整を行うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本明細書開示の光学装置の光軸調整システムによれば、光学装置における光軸調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、波長選択スイッチを模式的に示した説明図である。
【図２】図２は、波長選択スイッチの概略構成図であり、図２（Ａ）はＸ軸に沿って見た図、図２（Ｂ）はＹ軸に沿って見た図である。
【図３】図３は、ミラーアレイの説明図である。
【図４】図４は、光軸調整システムの概略構成図である。
【図５】図５は、ターゲットマスクの説明図である。
【図６】図６は、ターゲットマスクとカメラの位置関係を示す説明図であり、図６（Ａ）はＸ軸に沿って見た図、図６（Ｂ）はＹ軸に沿って見た図である。
【図７】図７は、光軸調整方法の一例を示すフロー図である。
【図８】図８は、光ファイバアレイの角度調整の一例を示すフロー図である。
【図９】図９は、光ファイバアレイの角度調整の説明図であり、図９（Ａ）はＸ軸に沿って見た図、図９（Ｂ）はＹ軸に沿って見た図である。
【図１０】図１０は、ピークサーチの説明図である。
【図１１】図１１は、集光レンズの焦点調整の一例を示すフロー図である。
【図１２】図１２は、光ファイバアレイの位置調整の一例を示すフロー図である。
【図１３】図１３は、光ファイバアレイの位置調整の説明図であり、図１３（Ａ）はＸ軸に沿って見た図、図１３（Ｂ）はＹ軸に沿って見た図である。
【図１４】図１４は、撮影情報の説明図である。
【図１５】図１５は、ターゲットマスクの認識処理の説明図である。
【図１６】図１６は、スポット光の認識処理の一例を示すフロー図である。
【図１７】図１７は、スポット光の認識処理の説明図である。
【図１８】図１８は、光ファイバアレイの傾き調整の一例を示すフロー図である。
【図１９】図１９は、光ファイバアレイの傾き調整の説明図である。
【図２０】図２０は、集光レンズと補正レンズとの間隔調整の一例を示すフロー図である。
【図２１】図２１は、集光レンズと補正レンズとの間隔調整の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されている場合もある。
【実施例】
【００１２】
図１は、本明細書開示の光軸調整システム１０００による光軸調整対象となる波長選択スイッチ１００の説明図である。波長選択スイッチ１００は、光軸調整システム１０００による光軸調整対象となる光学装置の一例である。図２は、波長選択スイッチ１００の概略構成図である。図３は、波長選択スイッチ１００に含まれるミラーアレイ１２０の説明図である。また、図４は、光軸調整システム１０００の概略構成図である。図５は、ターゲットマスク１３０の説明図であり、図６は、ターゲットマスク１３０とカメラ３の位置関係を示す説明図である。
【００１３】
まず、図１、図２を参照しつつ、波長選択スイッチ１００の概略構成について説明する。なお、以下の説明では、波長選択スイッチ１００のＸＹＺ方向を図１に示すように定めることとする。図２（Ａ）は、波長選択スイッチ１００の側面図、すなわち、Ｘ軸に沿って見た図である。図２（Ｂ）は、波長選択スイッチ１００の平面図、すなわち、Ｙ軸に沿って見た図である。
【００１４】
波長選択スイッチ１００は、数種類の光学部品１１０とこれらの光学部品１１０を収容するフレーム１１６、およびミラーアレイ１２０を備えている。光学部品１１０には、光ファイバアレイ１１１、マイクロレンズアレイ１１２、回折格子１１３、集光レンズ１１４、補正レンズ１１５が含まれる。ただし、回折格子１１３は、光軸を調整する際の調整対象には含まれない。
【００１５】
波長選択スイッチ１００に対する通信光の入出力は、ｐ本の光ファイバ１０を整列保持するように収容した光ファイバアレイ１１１を通じて行われる。波長分割多重方式（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiple）通信に用いられる１本１本の光ファイバ１０には、複数（ｎ）の波長λ（ｎ）の通信光が多重化されて通過する。光ファイバアレイ１１１には、マイクロレンズアレイ１１２が設けられ、ｐ箇所のポートを備えた入出力ポート（ｐ）が形成されている。マイクロレンズアレイ１１２に含まれる個々のマイクロレンズは、各光ファイバ１０の端部に配置され、空間伝播光を結合する。
【００１６】
波長選択スイッチ１００は、分光素子である回折格子１１３を備えている。回折格子１１３は、光ファイバアレイ１１１と対向させて配置されている。回折格子１１３は、光ファイバ１０を通過した通信光（入力光）を波長毎に分光する。波長選択スイッチ１００は、回折格子１１３の背面側に集光レンズ１１４を備えている。また、波長選択スイッチ１００は、集光レンズ１１４の背面側に図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように補正レンズ１５を備えている。補正レンズ１５は、図１では省略されている。
【００１７】
集光レンズ１１４および補正レンズ１１５は、光軸（Ｚ軸）方向に位置調整することで、後述するミラーアレイ１２０の反射面に対する焦点調整および集光位置の微調整を行う。
【００１８】
波長選択スイッチ１００は、さらに、集光レンズ１１４の背面側にミラーアレイ１２０を備えている。補正レンズ１５は、集光レンズ１１４とミラーアレイ１２０との間に配置されている。ミラーアレイ１２０は、複数のマイクロミラーを備えている。本実施例では、５枚のマイクロミラーＭ１〜Ｍ５を備えている。回折格子１１３で分光された通信光は、集光レンズ１１４、補正レンズ１１５を通じてミラーアレイ１２０の反射面に集光される。
【００１９】
なお、図２（Ａ）、図２（Ｂ）の例では、５つのマイクロミラーＭ１〜Ｍ５が描かれているが、マイクロミラーの数は、５つに限定されない。すなわち、マイクロミラーの数は、装置の仕様によって異なる。マイクロミラーの数は、その仕様によって異なり、例えば、７枚であったり、他の枚数であったりする。
【００２０】
図３（Ａ）〜（Ｃ）は、ミラーアレイ１２０の説明図である。図３（Ａ）は、ミラーアレイ１２０を正面から見た図、図３（Ｂ）は、ミラーアレイ１２０を側面から見た図である。複数のマイクロミラーＭ１〜Ｍ５は、ミラー反射面側に開口部を有するパッケージ１２１に封入されている。
各マイクロミラーＭ１〜Ｍ５のＸ軸回りの回転は、図２（Ａ）に示すように角度αで表される。また、Ｙ軸回りの回転は、図２（Ｂ）に示すように角度βで表される。
【００２１】
各マイクロミラーＭ１〜Ｍ５は、ＭＥＭＳによって図３（Ｃ）に示すようにＸ軸回り、及びＹ軸回りに独立して回転することができる。そして、各マイクロミラーＭ１〜Ｍ５は、ＭＥＭＳによって通信光の反射角度を制御し、光ファイバアレイ１１１へ入出する光学経路を選択したり、切り替えたりする。
【００２２】
各マイクロミラーＭ１〜Ｍ５は、通信波長帯域における波長チャネル数に対応する数が準備され、直列に配列されている。波長チャネルは、中心波長とその帯域幅を有しており、マイクロミラー中心が中心波長、マイクロミラーＭ１〜Ｍ５の並び方向が通信波長帯域に相当する。各マイクロミラーＭ１〜Ｍ５は、５つの周波数チャンネルＣｈ．１〜ｃｈ．５に対応している。本実施例では、５つの周波数チャンネルＣｈ．１〜ｃｈ．５に対応させて、５つの入出力ポートＰ１〜Ｐ５が設けられている。
【００２３】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）には、光学経路の一例が示されている。具体的には、Ｐ３の入出力ポートより入力した波長λ３の通信光が回折格子１１３で分光され、ミラーアレイ１２０に含まれるマイクロミラーＭ３で反射された後、Ｐ１の入出力ポートに出力する光学経路の例が示されている。マイクロミラーＭ３は、このような光学経路が実現されるようにＸ軸回りの角度α、Ｙ軸回りの角度βが調整される。
【００２４】
次に、図４を参照しつつ、光軸調整システム１０００の概略構成を説明する。光軸調整システム１０００は、光源の一例である可変波長光源１を備えている。また、光軸調整システム１０００は、光セレクタ２を備えている。この光セレクタ２を通過した通信光が光ファイバ１０を通じて光学部品１１０に導入される。また、光軸調整システム１０００は、光パワーメータ８を備えている。波長選択スイッチ１００によって光学経路が切り替えられた通信光が光ファイバ１０を通じて光パワーメータ８に導入される。但し、光軸調整システム１０００は、ミラーアレイ１２０に代えて、ターゲットマスク１３０が配置されている。このターゲットマスク１３０は、光学部品１１０を通過した通信光を所望の方向へ反射するミラー、すなわち、ミラーアレイ１２０に置き換えて光学部品１１０と対向するように配置されている。すなわち、ターゲットマスク１３０は、通信光を透過させるとともに反射する板体の一例である。光パワーメータ８は、反射光の光学特性に関する情報を取得することができる。
【００２５】
光軸調整システム１０００は、図４に示すようにターゲットマスク１３０の背面側に配置されたカメラ３を備えている。カメラ３は、撮影手段の一例であり、ターゲットマスク１３０に通信光が照射されることによってターゲットマスク１３０に浮かび上がるスポット光を撮影する。カメラ３は、レンズ部３ａと、同軸落斜照明である照明具４を備えている。カメラ３は、通信波長帯域である赤外線の透過光と可視光の照明光を撮像する。このため、カメラ３は、赤外線および可視光帯域に感度を有する赤外線カメラである。
【００２６】
また、光軸調整システム１０００は、光学部品１１０に含まれる各部品の位置決めを行う光学部品位置決め機構５を備えている。さらに、光軸調整システム１０００は、ターゲットマスク１３０の位置決めを行うターゲットマスク位置決め機構６、カメラ３の位置決めを行うカメラ位置決め機構７を備えている。光学部品位置決め機構５は、光学部品１１０に含まれる光ファイバアレイ１１１、マイクロレンズアレイ１１２、集光レンズ１１４、補正レンズ１１５の位置決めを行う。光学部品位置決め機構５は、各部品毎にモータアクチュエータを備え、これを駆動することにより各部品の位置、角度等を変化させる。
【００２７】
光軸調整システム１０００は、制御部９を備えている。この制御部９は、可変波長光源１、光セレクタ２、カメラ３、光学部品位置決め機構５、ターゲットマスク位置決め機構６、カメラ位置決め機構７、光パワーメータ８に電気的に接続されている。
本実施例では、制御部９の一例として、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：Personal computer）が用いられている。制御部９は、カメラ３によって取得された撮影情報、ターゲットマスク１３０が反射した反射光の光学特性に関する情報に基づいて光学部品位置決め機構５、ターゲットマスク位置決め機構６、カメラ位置決め機構７に位置決め指令を発する。
【００２８】
可変波長光源１は、通信波長帯域の波長チャネルに相当する単一波長光、およびスイープ波長光を生成する。単一波長の光を波長選択スイッチ１００に入力すると、ミラーアレイ１２０の反射面で１点に集光されたスポット光となる。光軸調整ではスポット光の位置をミラー中心に合致させる動作を行う。この作業を行う際、光軸調整システム１０００に含まれる波長選択スイッチ１００には、ターゲットマスク１３０が配置される。ターゲットマスク１３０は、ミラーアレイ１２０に置き換えて配置される。
【００２９】
光セレクタ２は、可変波長光源１と波長選択スイッチ１００間において、複数の光ファイバに対して入力の切り替えを行う。可変波長光源１が発した通信光を通過させる光ファイバ１０を選択する。光セレクタ２を通過した通信光は、入出力ポートを形成する光ファイバアレイ１１１の選択された光ファイバ１０に入力される。
【００３０】
波長選択スイッチ１００へ単一波長の通信光を入力するためには、まず、可変波長光源１でλnの通信光を生成する。そして、光セレクタ２で波長選択スイッチに接続する入出力ポートＰnが選択される。これにより、単一波長の通信光を波長選択スイッチ１００へ入力することができる。
【００３１】
波長選択スイッチ１００内のターゲットマスク１３０で反射された出力光は、光パワーメータ８に導入される。光パワーメータ８では、光強度が測定される。具体的には、光パワーメータ８は、波長選択スイッチ１００の入力光量に対する出力光量の損失を表す挿入損失（ＩＬ：Insertion Loss）を測定する。光軸調整においては、挿入損失ＩＬが最小となる状態、すなわち固定設置されたターゲットマスク１３０の反射光量が最大の状態となるように光学部品１１０の姿勢を調整する。挿入損失（ＩＬ）は、光学特性に含まれる。
【００３２】
ターゲットマスク１３０は、上述のようにミラーアレイ１２０に置き換えて配置される。ここで、ターゲットマスク１３０について図５（Ａ）〜（Ｂ）を参照しつつ詳細に説明する。図５（Ａ）は、ターゲットマスク１３０を正面から見た図、図５（Ｂ）は、ターゲットマスク１３０を側面から見た図である。また、図５（Ｃ）は、ターゲットマスク１３０に含まれるターゲット枠Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５に付される識別番号の例を示す説明図である。
【００３３】
ターゲットマスク１３０は、ターゲットマスク位置決め機構６で把持され、ミラーアレイ１２０と等価な位置に配置される。ターゲットマスク１３０を用いた大まかな光軸調整終了後、本来の構成部品であるミラーアレイ１２０に戻し、従来の方法でさらに精密な光軸調整が行われる。
【００３４】
ターゲットマスク１３０は、透明なガラス基板１３１に蒸着層１３２をコーティングした半透明なハーフミラーとして形成されている。ここで、半透明とは、入力された通信光、すなわち、入力光の一部をターゲットマスク１３０の背面側へ透過させるとともに、入力光の一部を反射させることができる状態をいう。入力光の一部がターゲットマスク１３０の背面側へ透過されることにより、カメラ３が、ターゲットマスク１３０に浮かび上がるスポット光を撮影することができるようになる。
【００３５】
蒸着層１３２は、一般的な金属膜コーティングにより形成することができる。本明細書開示の蒸着層１３２は、その一例としてガラス基板１３１にクロムおよび酸化クロム（Ｃｒ＋Ｃｒ２Ｏ３）を薄膜形成することによって設けられている。蒸着層１３２は、その厚みの相違によってターゲット枠Ｆ１〜Ｆ５を形成している。ターゲット枠Ｆ１〜Ｆ５は、具体的には、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように矩形の枠状に材料が厚く蒸着されることによって形成されている。このようなターゲット枠Ｆ１〜Ｆ５は、ミラーアレイ１２０に含まれるのマイクロミラーＭ１〜Ｍ５の配置と等価となるように設けられている。各ターゲット枠Ｆ１〜Ｆ５は、ミラーアレイと同様に通信波長帯域のチャネル数に対応する。
【００３６】
なお、ターゲット枠の形状は、矩形に限定されない。例えば、四隅にＬ字状に厚膜部が設けられるように蒸着してもよい。また、四隅にドット状に厚膜部が設けられるように蒸着してもよい。要は、対象となるマイクロミラーＭＮに相当する位置が確認することができればよい。このため、全てのマイクロミラーに対応するターゲット枠を準備しなくてもよい。ターゲット枠は、特定の光波長を反射するマイクロミラーに対応する位置にのみ設けてもよいし、幾つか置きに設けてもよい。
【００３７】
各ターゲット枠Ｆ１〜Ｆ５の近傍には、図５（Ｃ）に示すように、チャネル数に対応した目視可能な識別番号「１」、「２」、「３」・・・が付されている。これらの識別番号は、カメラ３で撮影するときに、どのターゲット枠ＦＮが撮影されているのかを判断する際の目安となる。従って、識別番号に代えて、他の識別方法を採用することもできる。例えば、「Ａ」、「Ｂ」・・・といったアルファベットを付してもよい。また、ターゲット枠毎に異なる図形を付すようにしてもよい。
【００３８】
このようなターゲットマスク１３０に対し、図４においてＬ１、Ｌ２で示すような通信光が入力されると、ターゲットマスク１３０は通信光を反射してＬ４、Ｌ５で示すような出力を行う。また、これと同時に、ターゲットマスク１３０は図４においてＬ３で示すような透過光を生成する。
【００３９】
次に、図６を参照しつつ、ターゲットマスク１３０とカメラ３との位置関係について説明する。図６（Ａ）は、波長選択スイッチ１００の側面図、すなわち、Ｘ軸に沿って見た図である。図６（Ｂ）は、波長選択スイッチ１００の平面図、すなわち、Ｙ軸に沿って見た図である。
【００４０】
カメラ３は、ターゲットマスク１３０の背面側に配置されており、ターゲットマスク１３０の一部分を拡大撮像する。カメラ３は、図４に示すようにカメラ位置決め機構７に保持されており、カメラ位置決め機構７によってターゲットマスク１３０の撮像位置に移動される。すなわち、カメラ３は、波長選択スイッチ１００の光軸上でターゲットマスク１３０越しの透過光を撮像する位置に移動される。
【００４１】
光軸調整動作を行うとき、ターゲットマスク１３０の反射角度は、光学部品１１０の中心光軸を基準に設定することが望ましい。このため、例えば、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように５枚のマイクロミラーＭ１〜Ｍ５が装備される波長選択スイッチ１００の光軸調整を行う場合は、マイクロミラーＭ３に入力されるλ３の光軸を中心光軸とする。すなわち、入出力ポートＰ３に入力した波長λ3の通信光がレンズアレイ１２０の中心位置に相当するため、マイクロミラーＭ３に入力される通信光の光軸を中心光軸とする。
【００４２】
なお、マイクロミラーの数が偶数個であるときは、適切な補正係数を用いることにより算出する。
【００４３】
本実施例の光軸調整システム１０００は、マイクロミラーＭ３における光軸がターゲットマスク１３０において適切な反射状態となるように調整を行う。具体的には、ターゲットマスク１３０のＸ回りの角度α、Ｙ軸回りの角度βを調整する。
【００４４】
図６（Ｂ）に示すように、カメラ３は、マイクロミラーＭ３の背面に位置するように設置される。マイクロミラーＭ３は、上述のように中心光軸に選定された通信光が入力されるマイクロミラーである。カメラ３は、ターゲット枠Ｆ３を透過した通信光、具体的には、ターゲット枠Ｆ３内に映し出されたスポット光を撮影する。なお、カメラ３は、画像分解能を高めるためターゲットマスク１３０の一部を拡大撮像する。このため、チャネルの並列方向には図６（Ｂ）に示すようにカメラ３自体を移動させて撮像を行う。
【００４５】
このように、カメラ３は、本来のミラーアレイ１２０では直接観測することができないマイクロミラーへ映し出されるスポット光の状態を透過光として撮影することができる。この結果、光軸の位置であるスポット光の位置調整を的確に実施することが可能となる。制御部９は、カメラ３によって取得された撮影情報に基づいて光学部品位置決め手段５に位置決め指令を発する。
【００４６】
次に、以上のような光軸調整システム１０００による光学装置の光軸調整方法の一例につき、説明する。
【００４７】
図７は、光軸調整方法の一例を示すフロー図である。まず、ステップＳ１０１で、光学部品１１０を通過した通信光を所望の方向へ反射するミラー、すなわちミラーアレイ１２０に代えて光学部品１１０と対向するように、通信光を透過させるターゲットマスク１３０を配置する。具体的には、ターゲットマスク１３０の設置角度を最終製品の波長選択スイッチ１００で設定されるミラーアレイ１２０の角度αと角度βに調整する。角度の調整は、制御部９の指令に基づいてターゲットマスク位置決め機構６が動作することによって行われる。
【００４８】
ステップＳ１０１に引き続き行われるステップＳ１０２では、光学部品１１０を初期位置に位置決めしておく。ステップＳ１０１、ステップＳ１０２の工程は、順序が逆であってもよい。
【００４９】
以下、光学部品１１０の各種位置決めを行うことにより、光軸調整が行われる。光軸調整を行うために、可変波長光源１が出射する通信光を、光学部品１１０に通過させ、光学部品１１０を通過した通信光をターゲットマスク１３０に照射する。そして、制御部９は、ターゲットマスク１３０が反射した反射光の光学特性に関する情報、例えば光パワーメータ８の出力値を考慮して光学部品１１０の位置決めを行う。
また、ターゲットマスク１３０に照射されたスポット光をターゲットマスク１３０の背面側からカメラ３によって撮影する。そして、制御部９は、取得された撮影情報、具体的には撮影されたスポット光に関する情報に基づいて、光学部品１１０の位置決めを行う。
【００５０】
ステップＳ１０１、Ｓ１０２に引き続き行われるステップＳ１０３では、制御部９は、中心光軸の角度を調整する。中心光軸の角度の調整は、光ファイバアレイ１１１の角度調整によって行われる。図８は、光ファイバアレイ１１１の角度調整の一例を示すフロー図である。また、図９は、光ファイバアレイ１１１の角度調整の説明図である。以下、図８、図９を参照して、光ファイバアレイ１１１の角度調整について説明する。
【００５１】
制御部９は、ステップＳ１０３ａにおいて、入出力ポートＰ３に波長λ３の通信光を入力するように光セレクタ２に指令を発する。そして、制御部９は、ステップＳ１０３ｂにおいて、入出力ポートＰ１に戻された反射光の出力光量を光パワーメータ８で測定する。
【００５２】
制御部９は、ステップＳ１０３ｃで、図９（Ａ）に示す光ファイバアレイ１１１のＸ軸回りの角度θｘを決定する。ここで、角度θｘの決定には、ピークサーチを用いる。すなわち、ピークサーチを用いて、最大光量となる角度を探索して検出し、その角度に光ファイバアレイ１１１を位置決めする。
【００５３】
次いで、制御部９は、ステップＳ１０３ｄで、図９（Ｂ）に示す光ファイバアレイ１１１のＹ軸回りの角度θｙを決定する。ここで、角度θｙの決定には、ピークサーチを用いる。すなわち、ピークサーチを用いて、最大光量となる角度を探索して検出し、その角度に光ファイバアレイ１１１を位置決めする。
なお、ステップＳ１０３ｃとステップＳ１０３ｄはその順序が入れ代わってもよい。
【００５４】
このように、光ファイバアレイ１１１の角度調整には、ピークサーチを用いる。このピークサーチは、後述するステップＳ１０４における中心光軸の焦点の調整においても利用される。ここで、このピークサーチの一例について、図１０を参照しつつ説明する。
【００５５】
光軸調整は、ミラーアレイ１２０に代えて配置されるターゲットマスク１３０から最適な反射光が得られるように調整される。すなわち、最小の挿入損失ＩＬが得られる状態に光学部品１１０に含まれる各部品が調整される。
最小の挿入損失ＩＬを得られる状態は、ターゲットマスク１３０の反射光量が最大となるように光学部品の位置を決定すれば良く、調整位置と反射光の出力光量の対応テーブルを用いたピークサーチを行うことで実現できる。
【００５６】
図１０は、上側に対応テーブルを示し、下側に調整位置と出力光量との関係をグラフにして示している。
光学部品位置決め機構５が備えるモータアクチュエータは、そのステップ数ｍ毎に調整位置が変化する。図１０に示すように、例えば、ステップ数ｍが１のとき調整位置は１００、ステップ数が２のとき調整位置は１１０の如くである。この調整位置は、角度であったり、水平方向の位置、垂直方向の位置であったりする。
【００５７】
対応テーブルは、ステップ数ｍ毎に光パワーメータ８の出力値を読み取り出力光量を記録することによって作成される。
図１０に示した例では、出力光量の最大値は２０であり、最大光量となる調整位置は１５０である。これにより、調整位置を１５０に設定することで、光学部品１１０に含まれる部品の位置を決定することができる。
【００５８】
以上のようなピークサーチを用いることにより、ステップＳ１０３における角度調整を行うことができる。
【００５９】
ステップＳ１０３に引き続き行われるステップＳ１０４では、制御部９は、中心光軸の焦点を調整する。中心光軸の焦点の調整は、集光レンズ１１４の光軸方向（Ｚ軸方向）の位置を調整することによって行われる。集光レンズ１１４の光軸方向の位置を調整することによりターゲットマスク１３０における焦点が変化する。そこで、最小の挿入損失ＩＬが得られる位置に集光レンズ１１４を調節する。図１１は、集光レンズ１１４の焦点調整の一例を示すフロー図である。以下、図１１を参照して集光レンズ１１４の焦点調整について説明する。
【００６０】
制御部９は、ステップＳ１０４ａにおいて、入出力ポートＰ３に波長λ３の通信光を入力するように光セレクタ２に指令を発する。そして、制御部９は、ステップＳ１０４ｂにおいて、入出力ポートＰ１に戻された反射光の出力光量を光パワーメータ８で測定する。
【００６１】
制御部９は、ステップＳ１０４ｃで、集光レンズ１１４のＺ軸方向の位置を決定する。このとき、上述のピークサーチを用いる。すなわち、ピークサーチを用いて、最大光量となる位置を探索して検出し、その位置に集光レンズ１１４を位置決めする。
【００６２】
ステップＳ１０４に引き続き行われるステップＳ１０５では、制御部９は、中心光軸の位置を調整する。中心光軸の位置の調整は、光ファイバアレイ１１１のＸ軸方向、Ｙ軸方向のずれを調整することによって行われる。光ファイバアレイ１１１のずれの調整は、カメラ３によって撮影されたスポット光に関する情報に基づいて行う。図１２は、光ファイバアレイ１１１の位置調整の一例を示すフロー図である。また、図１３は、光ファイバアレイ１１１の位置調整の説明図である。以下、図１２、図１３を参照しつつ、光ファイバアレイ１１１の位置調整について説明する。
【００６３】
制御部９は、ステップＳ１０５ａにおいて、入出力ポートＰ３に波長λ３の通信光を入力するように光セレクタ２に指令を発する。その後、制御部９は、ステップＳ１０５ｂにおいて、カメラ位置決め機構７に指令を発し、カメラ３をＣｈ．３の位置に移動させる。
【００６４】
制御部９は、ステップＳ１０５ｃ、ステップＳ１０５ｄにおいて、スポット光のずれ量（Ｐｄ）を算出する。スポット光のずれ量（Ｐｄ）を算出するには、まず、可変波長光源１が出射する通信光を、光学部品１１０に通過させ、光学部品１１０を通過した通信光をターゲットマスク１３０に照射する。カメラ３は、ターゲットマスク１３０に照射されたスポット光をターゲットマスク１３０の背面側から撮影する。制御部９は、取得された撮影情報、具体的には撮影されたスポット光に関する情報に基づいて、スポット光の輝度重心（Ｐｓ）を測定し、その輝度重心（Ｐｓ）に基づいてスポット光のずれ量（Ｐｄ）を算出する。
【００６５】
制御部９は、カメラ３の撮影情報から以下のような加工を経ることによってスポット光に関する情報を得る。
【００６６】
以下、カメラ３の撮影情報の加工について図１４乃至図１７を参照しつつ説明する。図１４は、撮影情報の説明図である。図１５は、ターゲットマスクの認識処理の説明図である。図１６は、スポット光の認識処理の一例を示すフロー図である。図１７は、スポット光の認識処理の説明図である。カメラ３の撮影情報の加工は、制御部９によって行われる。
【００６７】
図１４（Ａ）は、通信光が出射されていない状態で撮影されたターゲットマスク１３０の撮影画像である。この状態において、制御部９は、ターゲット枠Ｆ３の中心位置Ｐｍを把握することができる。中心光軸は、この中心位置Ｐｍを通過するように調整される。中心位置Ｐｍは、図１５（Ａ）に示すターゲットマスク１３０の撮影画像に対し、図１５（Ｂ）に示すような予め準備されたテンプレート画像を用いたテンプレートマッチング処理を行うことによって算出される。具体的には、認識対象となるテンプレート画像を撮像画像である探索画像から探し出すテンプレートマッチング処理を用いている。選択されたテンプレート画像の基準Ｔｍを中心位置Ｐｍとする。
【００６８】
図１４（Ｂ）は、通信光を照射した状態で撮影したスポット光の撮影画像である。スポット光の位置は、光学部品１１０の姿勢変化に対応している。
スポット光のずれ量（Ｐｄ）は、Ｐｄ＝Ｐｓ−Ｐｍと表される。ずれ量（Ｐｄ）の算出は、制御部９内に格納された画像処理ソフトによって行われる。スポット光のずれ量（Ｐｄ）は、ターゲットマスク１３０の中心に対するスポット光のずれ量、すなわち、ミラーアレイ１２０の中心に対するスポット光のずれ量に相当する。
【００６９】
スポット光の輝度重心座標Ｐｓの測定（ステップＳ１０５ｃ）は、図１６に示すフロー図に従って行われる。まず、ステップＳ１において、カメラ３の映像を制御部９内の画像メモリに格納する。この原画像をＸとする（以下、画像（Ｘ）と称する）。そして、ステップＳ２において、画像（Ｘ）と予め作成しておいた規定レベルの画像Ｚ（以下、画像（Ｚ）と称する）との間で画像間差分処理を行う。この画像間差分処理の結果得られた画像は、入力濃淡画像Ａ（以下、画像（Ａ）という）とされる。図１７（Ａ）は、画像（Ａ）を模式的に表している。
【００７０】
ステップＳ３〜Ｓ５では、画像（Ａ）の輝度分布（ヒストグラム）を算出し、最大輝度と最小輝度との差が既定値（Ｋｒ）以上であることを確認する。具体的には、ステップＳ３において、画像（Ａ）の輝度レンジを正規化（最小輝度から最大輝度の範囲を０から２５５の範囲に変換）する。ステップＳ４では、ヒストグラムの幅（ｒａｎｇｅ＝ｍａｘ（ｈ）−ｍｉｎ（ｈ））を算出する。そして、ステップＳ５において、ｒａｎｇｅ＜Ｋｒであるか否かを判断する。
【００７１】
制御部９は、ステップＳ５において、Ｙｅｓと判断したときは、処理を終了する。一方、ステップＳ５において、Ｎｏと判断したときはステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、画像（Ａ）の輝度範囲を正規化する。そして、ステップＳ７において、制御部９は、画像（Ａ）を既定の輝度レベル（しきい値）で２値化する。これにより、２値化された画像Ｂ（以下、画像（Ｂ）という）が得られる。
【００７２】
次に、ステップＳ８において、画像Ｂに対しノイズ除去処理を施す。具体的には、画像（Ｂ）に対し、最小画素単位の孤立点ノイズ除去を施す。
【００７３】
次に、ステップＳ９において、画像（Ｂ）に対し、有効領域に接する画像を除去する措置を施す。図１７（Ｂ）は、画像（Ｂ）における有効領域を表している。
【００７４】
次に、ステップＳ１０において、有効領域で最大面積の粒子を検出する。具体的には、ドットが連続することによって形成される塊のなかで最大面積のものを検出する。そして、ステップＳ１１において、ステップＳ１０において検出した最大面積の粒子に外接する図１７（Ｃ）に示すような矩形領域を特定し、その面積（ａｒｅａ）を判定する。このような矩形領域をスポット光領域とみなし、この領域内において輝度重心（Ｐｓ）を算出する。
【００７５】
ステップＳ１２では、面積（ａｒｅａ）が既定の範囲内であるか否かを判断する。ステップＳ１２では、ａｒｅａ＜Ｋａまたはａｒｅａ＞Ｋｂとなる場合、すなわち、ａｒｅａが既定の範囲内にない場合はＹｅｓ判定となって、その後の処理を終了する。一方、ａｒｅａが既定の範囲内であり、Ｎｏと判定したときは、ステップＳ１３へ進む。
【００７６】
ステップＳ１３では、画像（Ａ）の矩形領域内において、既定輝度（Ｋｓ）以上の画素を対象として輝度重心（Ｐｓ）を算出する。輝度重心（Ｐｓ）は、図１７（Ｄ）に示すように、Ｐｓ（ｘ）、Ｐｓ（ｙ）で表現することができる。
【００７７】
制御部９は、ステップＳ１０５ｄにおいて、スポット光の輝度重心（Ｐｓ）からスポット光のずれ量（Ｐｄ）を算出する。具体的には、Ｐｄ＝Ｐｓ−Ｐｍの関係より、Ｘ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｘ）、Ｙ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｙ）を算出する。
【００７８】
制御部９は、ステップＳ１０５ｅにおいて、Ｘ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｘ）が既定値Ｋｘ内に収まっているか否かの判断を行う。ここで、既定値Ｋｘは、Ｘ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｘ）の許容値である。ステップＳ１０５ｅにおいてＹｅｓと判断したとき、すなわち、Ｘ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｘ）が既定値Ｋｘ内に収まっていないときはステップＳ１０５ｆへ進む。
制御部９は、ステップＳ１０５ｆにおいて、光学部品位置決め機構５に指令を発し、図９（Ｂ）に示すように光ファイバアレイ１１１を−Ｐｄ（ｘ）移動させる。その後、ステップＳ１０５ｇへ進む。
ステップＳ１０５ｅにおいてＮｏと判断したとき、すなわち、Ｘ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｘ）が既定値Ｋｘ内に収まっているときは直接ステップＳ１０５ｇへ進む。
【００７９】
制御部９は、ステップＳ１０５ｇにおいて、Ｙ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｙ）が既定値Ｋｙ内に収まっているか否かの判断を行う。ここで、既定値Ｋｙは、Ｙ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｙ）の許容値である。ステップＳ１０５ｇにおいてＹｅｓと判断したとき、すなわち、Ｙ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｙ）が既定値Ｋｙ内に収まっていないときはステップＳ１０５ｈへ進む。
制御部９は、ステップＳ１０５ｈにおいて、光学部品位置決め機構５に指令を発し、図９（Ａ）に示すように光ファイバアレイ１１１を−Ｐｄ（ｙ）移動させる。その後、ステップＳ１０５ｉへ進む。
ステップＳ１０５ｇにおいてＮｏと判断したとき、すなわち、Ｙ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｙ）が既定値Ｋｙ内に収まっているときは直接ステップＳ１０５ｉへ進む。
【００８０】
なお、ステップＳ１０５ｅ及びステップＳ１０５ｆの処理は、ステップＳ１０５ｇ及びステップＳ１０５ｈの処理よりも後に行ってもよい。また、ステップＳ１０５ｅ及びステップＳ１０５ｆの処理は、ステップＳ１０５ｇ及びステップＳ１０５ｈの処理と同時進行で行ってもよい。
【００８１】
制御部９は、ステップＳ１０５ｉにおいて、Ｘ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｘ）が既定値Ｋｘ内に収まっているか否か、Ｙ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｙ）が既定値Ｋｙ内に収まっているか否かの判断を行う。ステップＳ１０５ｉにおいてＹｅｓと判断したとき、すなわち、ずれ量Ｐｄ（ｘ）とずれ量Ｐｄ（ｙ）のいずれかが既定値内にないときは、ステップＳ１０５ｃに戻る。
一方、ステップＳ１０５ｉにおいてＮｏと判断したときは処理を終了する。すなわち、Ｘ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｘ）とＹ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｙ）のいずれもが既定値内に収まるまでステップＳ１０５ｃ〜ステップＳ１０５ｈの処理を繰り返す。
【００８２】
ステップＳ１０５に引き続き行われるステップＳ１０６では、制御部９は、光軸列の傾きを調整する。光軸列の傾きの調整は、光ファイバアレイ１１１のＺ軸回りの角度を調整することによって行われる。図１８は、光ファイバアレイ１１１の傾き調整の一例を示すフロー図である。図１９は、光ファイバアレイ１１１の傾き調整の説明図である。以下、図１８、図１９を参照しつつ、光ファイバアレイ１１１の傾きを調整することによる光軸列の傾きの調整について説明する。
【００８３】
光軸列の傾きの調整は、中心光軸を挟んだ２点のスポット光を利用して行う。具体的には、入出力ポートＰ３を通じてＣｈ．１に照射されたλ１の通信光によるスポット光と、入出力ポートＰ３を通じてＣｈ．５に照射されたλ５の通信光によるスポット光が利用される。
【００８４】
このため、制御部９は、まず、ステップＳ１０６ａにおいて、入出力ポートＰ３に波長λ１の通信光を入力するように光セレクタ２に指令を発する。その後、制御部９は、ステップＳ１０６ｂにおいて、カメラ位置決め機構７に指令を発し、カメラ３をＣｈ．１の位置に移動させる。
【００８５】
そして、ステップＳ１０６ｃにおいて、スポット光の位置（Ｐｂ１）、具体的にはスポット光の輝度重心（Ｐｂ１）を測定する。Ｐｂ１の測定方法は、上述した輝度重心（Ｐｓ）と同様である。このため、その詳細な説明は省略する。
【００８６】
制御部９は、ステップＳ１０６ｄにおいて、入出力ポートＰ３に波長λ５の通信光を入力するように光セレクタ２に指令を発する。その後、制御部９は、ステップＳ１０６ｅにおいて、カメラ位置決め機構７に指令を発し、カメラ３をＣｈ．５の位置に移動させる。
【００８７】
そして、ステップＳ１０６ｆにおいて、スポット光の位置（Ｐｂ５）、具体的にはスポット光の輝度重心（Ｐｂ５）を測定する。Ｐｂ５の測定方法は、上述した輝度重心（Ｐｓ）と同様である。このため、その詳細な説明は省略する。
【００８８】
制御部９は、このようにＰｄ１、Ｐｄ５を測定した後、ステップＳ１０６ｇへ進む。ステップＳ１０６ｇにおいて、制御部９は、図１９に示すようなＰｄ１、Ｐｄ５の２点を通る直線（Ｌ）の傾き（θ）を算出する。傾き（θ）は、
θ＝ａｔａｎ（Ｌ（ｙ）／Ｌ（ｘ））
によって算出される。
【００８９】
そして、制御部９は、ステップＳ１０６ｈにおいて、傾き角度の判定を開始する。制御部９は、ステップＳ１０６ｉにおいて、傾き（θ）が所定値Ｋｔ内に収まっているか否かの判断を行う。ステップＳ１０６ｉにおいて、Ｙｅｓと判断したとき、すなわち、傾き（θ）が既定値Ｋｔ内に収まっていないときはステップＳ１０６ｊに進む。そして、ステップＳ１０６ｊにおいて、制御部９は、光学部品位置決め機構５に指令を発し、図１９に示すように光ファイバアレイ１１１を−θ移動させる。その後、ステップＳ１０６ａに戻る。
一方、ステップＳ１０６ｉにおいてＮｏと判断したときは処理を終了する。すなわち、傾き（θ）が既定値Ｋｔ内に収まるまでステップＳ１０６ａ〜ステップＳ１０６ｊの処理を繰り返す。
【００９０】
ステップＳ１０６に引き続き行われるステップＳ１０７では、制御部９は、光軸列の間隔を調整する。光軸列の間隔の調整は、集光レンズ１１４と補正レンズ１１５との間隔を調整することによって行われる。図２０は、集光レンズ１１４と補正レンズ１１５との間隔調整の一例を示すフロー図である。図２１は、集光レンズ１１４と補正レンズ１１５との間隔調整の説明図である。以下、図２０、図２１を参照しつつ、集光レンズ１１４と補正レンズ１１５との間隔を調整することによる光軸列の間隔の調整について説明する。
なお、補正レンズ１１５は、集光レンズ１１４と同様に、光軸方向（Ｚ軸方向）の位置変化に対し、ミラーアレイ１２０の集光面における焦点を変化させる。補正レンズ１１５は、その焦点距離が長く、焦点変動が少ない。そして、中心光軸を挟んだ地点の間隔を調整する機能を有する。例えば、Ｃｈ．３に中心光軸を設定した場合の中心光軸とＣｈ．１におけるスポット光との間隔や中心光軸からＣｈ．５におけるスポット光との間隔等を調節する機能を有する。
【００９１】
光軸列の間隔の調整は、中心光軸を挟んだ２点のスポット光を利用して行う。具体的には、入出力ポートＰ３を通じてＣｈ．１に照射されたλ１の通信光によるスポット光と、入出力ポートＰ３を通じてＣｈ．５に照射されたλ５の通信光によるスポット光が利用される。中心光軸を基準として対称となるべきスポット光を利用する趣旨である。
【００９２】
このため、制御部９は、まず、ステップＳ１０７ａにおいて、入出力ポートＰ３に波長λ１の通信光を入力するように光セレクタ２に指令を発する。その後、制御部９は、ステップＳ１０７ｂにおいて、カメラ位置決め機構７に指令を発し、カメラ３をＣｈ．１の位置に移動させる。
【００９３】
そして、ステップＳ１０７ｃにおいて、スポット光のずれ量（Ｐｄ１）、すなわち、スポット光の位置（Ｐｂ１）を測定する。スポット光の位置（Ｐｄ１）は、ステップＳ１０６ｃで説明したように、スポット光の輝度重心（Ｐｂ１）を測定することによって求められる。Ｐｂ１の測定方法は、上述した輝度重心（Ｐｓ）と同様である。このため、その詳細な説明は省略する。
【００９４】
制御部９は、ステップＳ１０７ｄにおいて、入出力ポートＰ３に波長λ５の通信光を入力するように光セレクタ２に指令を発する。その後、制御部９は、ステップＳ１０７ｅにおいて、カメラ位置決め機構７に指令を発し、カメラ３をＣｈ．５の位置に移動させる。
【００９５】
そして、ステップＳ１０７ｆにおいて、スポット光のずれ量（Ｐｄ５）、すなわち、スポット光の位置（Ｐｂ５）を測定する。スポット光の位置（Ｐｄ５）は、ステップＳ１０６ｆで説明したように、スポット光の輝度重心（Ｐｂ５）を測定することによって求められる。Ｐｂ５の測定方法は、上述した輝度重心（Ｐｓ）と同様である。このため、その詳細な説明は省略する。
【００９６】
制御部９は、ステップＳ１０７ｈにおいてＰｄ１(ｘ)＜０かつＰｄ５（ｘ）＞０であるか否かの判断を行う。Ｐｄ１（ｘ）は、スポット光の位置（Ｐｄ１）の波長方向成分（Ｘ軸方向成分）である。Ｐｄ５（ｘ）は、スポット光の位置（Ｐｄ５）の波長方向成分（Ｘ軸方向成分）である。ステップＳ１０７ｈにおける判断は、図２１（Ａ）に示すように、Ｐｄ１（ｘ）とＰｄ５（ｘ）が中心光軸に近づいた状態となっているか否かを判断するものである。このステップＳ１０７ｈにおいて、Ｙｅｓと判断したとき、すなわち、Ｐｄ１（ｘ）とＰｄ５（ｘ）が中心光軸に近づいた状態となっていると判断したときは、ステップＳ１０７ｊへ進む。一方、ステップＳ１０７ｈにおいて、Ｎｏと判断したときは、ステップＳ１０７ｉへ進む。
【００９７】
制御部９は、ステップＳ１０７ｉにおいてＰｄ１(ｘ)＞０かつＰｄ５（ｘ）＜０であるか否かの判断を行う。ステップＳ１０７ｉにおける判断は、図２１（Ｂ）に示すように、Ｐｄ１（ｘ）とＰｄ５（ｘ）が中心光軸から離れた状態となっているか否かを判断するものである。このステップＳ１０７ｉにおいて、Ｙｅｓと判断したとき、すなわち、Ｐｄ１（ｘ）とＰｄ５（ｘ）が中心光軸から離れた状態となっていると判断したときは、ステップＳ１０７ｊへ進む。一方、ステップＳ１０７ｈにおいて、Ｎｏと判断したときは、光軸列の間隔は適切に調整されているので処理を終了する。
【００９８】
制御部９は、ステップＳ１０７ｊにおいて、Ｐｄ１とＰｄ５の２点のずれ量をそれぞれ集光レンズ１１４と補正レンズ１１５との間隔の調整量（Ｐｄ（ｚ））に換算する。
制御部９は、Ｐｄ１（ｘ）を換算してＰｄ１（ｚ）を求め、Ｐｄ５（ｘ）を換算してＰｄ５（ｚ）を求める。具体的には、
Ｐｄ１（ｚ）＝Ｐｄ１(x)×Ｋ１
Ｐｄ５（ｚ）＝Ｐｄ５(x)×Ｋ５
の換算を行う。ここで、Ｋ１、Ｋ５はそれぞれ換算係数である。
制御部９は、さらに、Ｐｄ１（ｚ）、Ｐｄ５（ｚ）からＰｄ（ｚ）を求める。具体的には、
Ｐｄ（ｚ）＝（Ｐｄ１（ｚ）＋Ｐｄ５（ｚ））÷２
の演算を行う。すなわち、Ｐｄ１とＰｄ５の２点の換算値の平均を求める。
【００９９】
そして、制御部９は、ステップＳ１０７ｋにおいて調整量Ｐｄ（ｚ）の判定を開始する。
【０１００】
制御部９は、ステップＳ１０７ｌにおいて、調整量Ｐｄ（ｚ）が既定値Ｋｚ内に収まっているか否かの判断を行う。ステップＳ１０７ｌにおいてＹｅｓと判断したとき、すなわち、調整量Ｐｄ（ｚ）が既定値Ｋｚ内に収まっていないときはステップＳ１０７ｍへ進む。
制御部９は、ステップＳ１０７ｍにおいて、光学部品位置決め機構５に指令を発し、集光レンズ１１４と補正レンズ１１５との間隔を調整する。具体的には、補正レンズ１１５を−Ｐｄ（ｚ）移動させる。その後、ステップＳ１０７ａへ進む。
ステップＳ１０７ｌにおいてＮｏと判断したとき、すなわち、調整量Ｐｄ（ｚ）が既定値Ｋｚ内に収まっているときは処理を終了する。すなわち、調整量Ｐｄ（ｚ）が既定値Ｋｚ内に収まるまでステップＳ１０７ａ〜ステップＳ１０７ｌの処理を繰り返す。
【０１０１】
ステップＳ１０７に引き続き行われるステップＳ１０８では、制御部９は、再びステップＳ１０４と同様の中心光軸の焦点を調整する。この工程は、ステップＳ１０４の後に光学部品１１０の種々の調整工程を経ていることを考慮して再度、中心光軸の焦点を調整するものである。場合によって、この工程は省略することもできる。
【０１０２】
ステップＳ１０８に引き続き行われるステップＳ１０９では、ターゲットマスク１３０をミラーアレイ１２０に戻す。すなわち、ステップＳ１０８までの工程で光軸調整はほぼ完了したことになる。ミラーアレイ１２０も戻した後は、従来行われている波長応答特性を用いた最終光軸調整が行われる。また、全光学経路に対する照射試験を行う。従来であれば、ミラーアレイ１２０を装着した状態での光軸調整は、初期の光軸のずれ量が大きすぎ、調整作業が困難であった。本実施例では、予め光軸調整システム１０００を用いた光軸調整が行われているためミラーアレイ１２０を装着した状態での最終的な光軸調整を容易に行うことができる。
【０１０３】
本実施例の光軸調整システム１０００は、製品である波長選択スイッチ１００が備えるミラーアレイ１２０をターゲットマスク１３０に置き換えて光軸調整を行う。このため、実際の波長選択スイッチ１００の使用状態と同等の条件下で光軸調整を行うことができ、効率よく調整作業を行うことができる。
【０１０４】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１…可変波長光源
２…光セレクタ
３…カメラ（撮影手段）
３ａ…レンズ部
４…照明具
５…光学部品位置決め機構
６…ターゲットマスク位置決め機構
７…カメラ位置決め機構
８…光パワーメータ
９…制御部（ＰＣ）
１０…光ファイバ
１００…波長選択スイッチ
１１０…光学部品
１１１…光ファイバアレイ
１１２…マイクロレンズアレイ
１１３…回折格子
１１４…集光レンズ
１１５…補正レンズ
１１６…フレーム
１２０…ミラーアレイ
Ｍ１〜Ｍ５…マイクロミラー
１２１…パッケージ
１３０…ターゲットマスク
１３１…ガラス基板
１３２…蒸着層
Ｆ１〜Ｆ５…ターゲット枠
１０００…光軸調整システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置の光軸調整システム及び光学装置の光軸調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光の経路を選択したり、切り替えたりする波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selectable Switch）や光マトリクススイッチといった光学装置が知られている。
このような光学装置は、光源から出射された通信光を光ファイバやレンズ等の光学部品に通過させる。そして、それぞれＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）で駆動されたマイクロミラーを複数備えたミラーアレイによって通信光の経路が切り替えられる。ミラーアレイは、光学部品を通過した通信光の光軸の集光位置に配置される。このため、光源より入力された通信光が光学装置内で反射して折り返され、出力位置で適切な光学特性を発揮することができるように光軸を合わせる必要がある。波長選択スイッチの光軸調整方法に関連する提案は、種々行われている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１２６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光学装置における通信光の経路上には多くの部品が配置されており、これらを総合的に調整することによって光軸調整が行われる。従来、このような光軸調整を行う際に指標となるのは、例えば、通信光の挿入損失（ＩＬ：Insertion Loss）や波長特性、クロストーク等の光学特性である。これらは、光学部品の角度や位置を直接示すものではなく、これらに基づいて光学部品の配置を決定することが困難である。
【０００５】
また、光学特性による光軸調整を行おうとする場合、反射された通信光が出力位置に適切に戻るようにした後でなければ、光学特性を把握することができない。ところが、光学部品の配置の組み合わせは無数に存在し、光学特性を把握するための大まかな光軸調整自体が非常に困難なものとなっている。特に複数の経路における光軸を調整しなければならない場合、その調整作業はさらに困難なものとなる。
【０００６】
そこで、本明細書開示の発明は、光学装置における光軸調整を容易に行うことができるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書開示の光学装置の光軸調整システムは、光源から出射された通信光が通過する光学部品の位置決めを行う光学部品位置決め手段と、前記光学部品を通過した通信光を所望の方向へ反射するミラーに置き換えて前記光学部品と対向するように配置され、前記通信光を透過させるとともに反射する板体と、当該板体の背面側に配置され、前記板体に前記通信光が照射されることによって当該板体に浮かび上がるスポット光を撮影する撮影手段と、当該撮影手段によって取得された撮影情報と、前記板体が反射した反射光の光学特性に関する情報とに基づいて前記光学部品位置決め手段に位置決め指令を発する制御部と、を備える。
【０００８】
このような光軸調整システムは、撮影手段によって取得された撮影情報に基づいて光学部品の位置決めを行う。撮影手段によって撮影情報は、実際の光軸の位置に関する情報を含む。このため、光学部品の位置に関する指標と対応させることができ、光学部品の位置や角度を調整するための指標を容易に決定し、光軸調整を行うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本明細書開示の光学装置の光軸調整システムによれば、光学装置における光軸調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、波長選択スイッチを模式的に示した説明図である。
【図２】図２は、波長選択スイッチの概略構成図であり、図２（Ａ）はＸ軸に沿って見た図、図２（Ｂ）はＹ軸に沿って見た図である。
【図３】図３は、ミラーアレイの説明図である。
【図４】図４は、光軸調整システムの概略構成図である。
【図５】図５は、ターゲットマスクの説明図である。
【図６】図６は、ターゲットマスクとカメラの位置関係を示す説明図であり、図６（Ａ）はＸ軸に沿って見た図、図６（Ｂ）はＹ軸に沿って見た図である。
【図７】図７は、光軸調整方法の一例を示すフロー図である。
【図８】図８は、光ファイバアレイの角度調整の一例を示すフロー図である。
【図９】図９は、光ファイバアレイの角度調整の説明図であり、図９（Ａ）はＸ軸に沿って見た図、図９（Ｂ）はＹ軸に沿って見た図である。
【図１０】図１０は、ピークサーチの説明図である。
【図１１】図１１は、集光レンズの焦点調整の一例を示すフロー図である。
【図１２】図１２は、光ファイバアレイの位置調整の一例を示すフロー図である。
【図１３】図１３は、光ファイバアレイの位置調整の説明図であり、図１３（Ａ）はＸ軸に沿って見た図、図１３（Ｂ）はＹ軸に沿って見た図である。
【図１４】図１４は、撮影情報の説明図である。
【図１５】図１５は、ターゲットマスクの認識処理の説明図である。
【図１６】図１６は、スポット光の認識処理の一例を示すフロー図である。
【図１７】図１７は、スポット光の認識処理の説明図である。
【図１８】図１８は、光ファイバアレイの傾き調整の一例を示すフロー図である。
【図１９】図１９は、光ファイバアレイの傾き調整の説明図である。
【図２０】図２０は、集光レンズと補正レンズとの間隔調整の一例を示すフロー図である。
【図２１】図２１は、集光レンズと補正レンズとの間隔調整の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されている場合もある。
【実施例】
【００１２】
図１は、本明細書開示の光軸調整システム１０００による光軸調整対象となる波長選択スイッチ１００の説明図である。波長選択スイッチ１００は、光軸調整システム１０００による光軸調整対象となる光学装置の一例である。図２は、波長選択スイッチ１００の概略構成図である。図３は、波長選択スイッチ１００に含まれるミラーアレイ１２０の説明図である。また、図４は、光軸調整システム１０００の概略構成図である。図５は、ターゲットマスク１３０の説明図であり、図６は、ターゲットマスク１３０とカメラ３の位置関係を示す説明図である。
【００１３】
まず、図１、図２を参照しつつ、波長選択スイッチ１００の概略構成について説明する。なお、以下の説明では、波長選択スイッチ１００のＸＹＺ方向を図１に示すように定めることとする。図２（Ａ）は、波長選択スイッチ１００の側面図、すなわち、Ｘ軸に沿って見た図である。図２（Ｂ）は、波長選択スイッチ１００の平面図、すなわち、Ｙ軸に沿って見た図である。
【００１４】
波長選択スイッチ１００は、数種類の光学部品１１０とこれらの光学部品１１０を収容するフレーム１１６、およびミラーアレイ１２０を備えている。光学部品１１０には、光ファイバアレイ１１１、マイクロレンズアレイ１１２、回折格子１１３、集光レンズ１１４、補正レンズ１１５が含まれる。ただし、回折格子１１３は、光軸を調整する際の調整対象には含まれない。
【００１５】
波長選択スイッチ１００に対する通信光の入出力は、ｐ本の光ファイバ１０を整列保持するように収容した光ファイバアレイ１１１を通じて行われる。波長分割多重方式（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiple）通信に用いられる１本１本の光ファイバ１０には、複数（ｎ）の波長λ（ｎ）の通信光が多重化されて通過する。光ファイバアレイ１１１には、マイクロレンズアレイ１１２が設けられ、ｐ箇所のポートを備えた入出力ポート（ｐ）が形成されている。マイクロレンズアレイ１１２に含まれる個々のマイクロレンズは、各光ファイバ１０の端部に配置され、空間伝播光を結合する。
【００１６】
波長選択スイッチ１００は、分光素子である回折格子１１３を備えている。回折格子１１３は、光ファイバアレイ１１１と対向させて配置されている。回折格子１１３は、光ファイバ１０を通過した通信光（入力光）を波長毎に分光する。波長選択スイッチ１００は、回折格子１１３の背面側に集光レンズ１１４を備えている。また、波長選択スイッチ１００は、集光レンズ１１４の背面側に図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように補正レンズ１５を備えている。補正レンズ１５は、図１では省略されている。
【００１７】
集光レンズ１１４および補正レンズ１１５は、光軸（Ｚ軸）方向に位置調整することで、後述するミラーアレイ１２０の反射面に対する焦点調整および集光位置の微調整を行う。
【００１８】
波長選択スイッチ１００は、さらに、集光レンズ１１４の背面側にミラーアレイ１２０を備えている。補正レンズ１５は、集光レンズ１１４とミラーアレイ１２０との間に配置されている。ミラーアレイ１２０は、複数のマイクロミラーを備えている。本実施例では、５枚のマイクロミラーＭ１〜Ｍ５を備えている。回折格子１１３で分光された通信光は、集光レンズ１１４、補正レンズ１１５を通じてミラーアレイ１２０の反射面に集光される。
【００１９】
なお、図２（Ａ）、図２（Ｂ）の例では、５つのマイクロミラーＭ１〜Ｍ５が描かれているが、マイクロミラーの数は、５つに限定されない。すなわち、マイクロミラーの数は、装置の仕様によって異なる。マイクロミラーの数は、その仕様によって異なり、例えば、７枚であったり、他の枚数であったりする。
【００２０】
図３（Ａ）〜（Ｃ）は、ミラーアレイ１２０の説明図である。図３（Ａ）は、ミラーアレイ１２０を正面から見た図、図３（Ｂ）は、ミラーアレイ１２０を側面から見た図である。複数のマイクロミラーＭ１〜Ｍ５は、ミラー反射面側に開口部を有するパッケージ１２１に封入されている。
各マイクロミラーＭ１〜Ｍ５のＸ軸回りの回転は、図２（Ａ）に示すように角度αで表される。また、Ｙ軸回りの回転は、図２（Ｂ）に示すように角度βで表される。
【００２１】
各マイクロミラーＭ１〜Ｍ５は、ＭＥＭＳによって図３（Ｃ）に示すようにＸ軸回り、及びＹ軸回りに独立して回転することができる。そして、各マイクロミラーＭ１〜Ｍ５は、ＭＥＭＳによって通信光の反射角度を制御し、光ファイバアレイ１１１へ入出する光学経路を選択したり、切り替えたりする。
【００２２】
各マイクロミラーＭ１〜Ｍ５は、通信波長帯域における波長チャネル数に対応する数が準備され、直列に配列されている。波長チャネルは、中心波長とその帯域幅を有しており、マイクロミラー中心が中心波長、マイクロミラーＭ１〜Ｍ５の並び方向が通信波長帯域に相当する。各マイクロミラーＭ１〜Ｍ５は、５つの周波数チャンネルＣｈ．１〜ｃｈ．５に対応している。本実施例では、５つの周波数チャンネルＣｈ．１〜ｃｈ．５に対応させて、５つの入出力ポートＰ１〜Ｐ５が設けられている。
【００２３】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）には、光学経路の一例が示されている。具体的には、Ｐ３の入出力ポートより入力した波長λ３の通信光が回折格子１１３で分光され、ミラーアレイ１２０に含まれるマイクロミラーＭ３で反射された後、Ｐ１の入出力ポートに出力する光学経路の例が示されている。マイクロミラーＭ３は、このような光学経路が実現されるようにＸ軸回りの角度α、Ｙ軸回りの角度βが調整される。
【００２４】
次に、図４を参照しつつ、光軸調整システム１０００の概略構成を説明する。光軸調整システム１０００は、光源の一例である可変波長光源１を備えている。また、光軸調整システム１０００は、光セレクタ２を備えている。この光セレクタ２を通過した通信光が光ファイバ１０を通じて光学部品１１０に導入される。また、光軸調整システム１０００は、光パワーメータ８を備えている。波長選択スイッチ１００によって光学経路が切り替えられた通信光が光ファイバ１０を通じて光パワーメータ８に導入される。但し、光軸調整システム１０００は、ミラーアレイ１２０に代えて、ターゲットマスク１３０が配置されている。このターゲットマスク１３０は、光学部品１１０を通過した通信光を所望の方向へ反射するミラー、すなわち、ミラーアレイ１２０に置き換えて光学部品１１０と対向するように配置されている。すなわち、ターゲットマスク１３０は、通信光を透過させるとともに反射する板体の一例である。光パワーメータ８は、反射光の光学特性に関する情報を取得することができる。
【００２５】
光軸調整システム１０００は、図４に示すようにターゲットマスク１３０の背面側に配置されたカメラ３を備えている。カメラ３は、撮影手段の一例であり、ターゲットマスク１３０に通信光が照射されることによってターゲットマスク１３０に浮かび上がるスポット光を撮影する。カメラ３は、レンズ部３ａと、同軸落斜照明である照明具４を備えている。カメラ３は、通信波長帯域である赤外線の透過光と可視光の照明光を撮像する。このため、カメラ３は、赤外線および可視光帯域に感度を有する赤外線カメラである。
【００２６】
また、光軸調整システム１０００は、光学部品１１０に含まれる各部品の位置決めを行う光学部品位置決め機構５を備えている。さらに、光軸調整システム１０００は、ターゲットマスク１３０の位置決めを行うターゲットマスク位置決め機構６、カメラ３の位置決めを行うカメラ位置決め機構７を備えている。光学部品位置決め機構５は、光学部品１１０に含まれる光ファイバアレイ１１１、マイクロレンズアレイ１１２、集光レンズ１１４、補正レンズ１１５の位置決めを行う。光学部品位置決め機構５は、各部品毎にモータアクチュエータを備え、これを駆動することにより各部品の位置、角度等を変化させる。
【００２７】
光軸調整システム１０００は、制御部９を備えている。この制御部９は、可変波長光源１、光セレクタ２、カメラ３、光学部品位置決め機構５、ターゲットマスク位置決め機構６、カメラ位置決め機構７、光パワーメータ８に電気的に接続されている。
本実施例では、制御部９の一例として、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：Personal computer）が用いられている。制御部９は、カメラ３によって取得された撮影情報、ターゲットマスク１３０が反射した反射光の光学特性に関する情報に基づいて光学部品位置決め機構５、ターゲットマスク位置決め機構６、カメラ位置決め機構７に位置決め指令を発する。
【００２８】
可変波長光源１は、通信波長帯域の波長チャネルに相当する単一波長光、およびスイープ波長光を生成する。単一波長の光を波長選択スイッチ１００に入力すると、ミラーアレイ１２０の反射面で１点に集光されたスポット光となる。光軸調整ではスポット光の位置をミラー中心に合致させる動作を行う。この作業を行う際、光軸調整システム１０００に含まれる波長選択スイッチ１００には、ターゲットマスク１３０が配置される。ターゲットマスク１３０は、ミラーアレイ１２０に置き換えて配置される。
【００２９】
光セレクタ２は、可変波長光源１と波長選択スイッチ１００間において、複数の光ファイバに対して入力の切り替えを行う。可変波長光源１が発した通信光を通過させる光ファイバ１０を選択する。光セレクタ２を通過した通信光は、入出力ポートを形成する光ファイバアレイ１１１の選択された光ファイバ１０に入力される。
【００３０】
波長選択スイッチ１００へ単一波長の通信光を入力するためには、まず、可変波長光源１でλnの通信光を生成する。そして、光セレクタ２で波長選択スイッチに接続する入出力ポートＰnが選択される。これにより、単一波長の通信光を波長選択スイッチ１００へ入力することができる。
【００３１】
波長選択スイッチ１００内のターゲットマスク１３０で反射された出力光は、光パワーメータ８に導入される。光パワーメータ８では、光強度が測定される。具体的には、光パワーメータ８は、波長選択スイッチ１００の入力光量に対する出力光量の損失を表す挿入損失（ＩＬ：Insertion Loss）を測定する。光軸調整においては、挿入損失ＩＬが最小となる状態、すなわち固定設置されたターゲットマスク１３０の反射光量が最大の状態となるように光学部品１１０の姿勢を調整する。挿入損失（ＩＬ）は、光学特性に含まれる。
【００３２】
ターゲットマスク１３０は、上述のようにミラーアレイ１２０に置き換えて配置される。ここで、ターゲットマスク１３０について図５（Ａ）〜（Ｂ）を参照しつつ詳細に説明する。図５（Ａ）は、ターゲットマスク１３０を正面から見た図、図５（Ｂ）は、ターゲットマスク１３０を側面から見た図である。また、図５（Ｃ）は、ターゲットマスク１３０に含まれるターゲット枠Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５に付される識別番号の例を示す説明図である。
【００３３】
ターゲットマスク１３０は、ターゲットマスク位置決め機構６で把持され、ミラーアレイ１２０と等価な位置に配置される。ターゲットマスク１３０を用いた大まかな光軸調整終了後、本来の構成部品であるミラーアレイ１２０に戻し、従来の方法でさらに精密な光軸調整が行われる。
【００３４】
ターゲットマスク１３０は、透明なガラス基板１３１に蒸着層１３２をコーティングした半透明なハーフミラーとして形成されている。ここで、半透明とは、入力された通信光、すなわち、入力光の一部をターゲットマスク１３０の背面側へ透過させるとともに、入力光の一部を反射させることができる状態をいう。入力光の一部がターゲットマスク１３０の背面側へ透過されることにより、カメラ３が、ターゲットマスク１３０に浮かび上がるスポット光を撮影することができるようになる。
【００３５】
蒸着層１３２は、一般的な金属膜コーティングにより形成することができる。本明細書開示の蒸着層１３２は、その一例としてガラス基板１３１にクロムおよび酸化クロム（Ｃｒ＋Ｃｒ２Ｏ３）を薄膜形成することによって設けられている。蒸着層１３２は、その厚みの相違によってターゲット枠Ｆ１〜Ｆ５を形成している。ターゲット枠Ｆ１〜Ｆ５は、具体的には、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように矩形の枠状に材料が厚く蒸着されることによって形成されている。このようなターゲット枠Ｆ１〜Ｆ５は、ミラーアレイ１２０に含まれるのマイクロミラーＭ１〜Ｍ５の配置と等価となるように設けられている。各ターゲット枠Ｆ１〜Ｆ５は、ミラーアレイと同様に通信波長帯域のチャネル数に対応する。
【００３６】
なお、ターゲット枠の形状は、矩形に限定されない。例えば、四隅にＬ字状に厚膜部が設けられるように蒸着してもよい。また、四隅にドット状に厚膜部が設けられるように蒸着してもよい。要は、対象となるマイクロミラーＭＮに相当する位置が確認することができればよい。このため、全てのマイクロミラーに対応するターゲット枠を準備しなくてもよい。ターゲット枠は、特定の光波長を反射するマイクロミラーに対応する位置にのみ設けてもよいし、幾つか置きに設けてもよい。
【００３７】
各ターゲット枠Ｆ１〜Ｆ５の近傍には、図５（Ｃ）に示すように、チャネル数に対応した目視可能な識別番号「１」、「２」、「３」・・・が付されている。これらの識別番号は、カメラ３で撮影するときに、どのターゲット枠ＦＮが撮影されているのかを判断する際の目安となる。従って、識別番号に代えて、他の識別方法を採用することもできる。例えば、「Ａ」、「Ｂ」・・・といったアルファベットを付してもよい。また、ターゲット枠毎に異なる図形を付すようにしてもよい。
【００３８】
このようなターゲットマスク１３０に対し、図４においてＬ１、Ｌ２で示すような通信光が入力されると、ターゲットマスク１３０は通信光を反射してＬ４、Ｌ５で示すような出力を行う。また、これと同時に、ターゲットマスク１３０は図４においてＬ３で示すような透過光を生成する。
【００３９】
次に、図６を参照しつつ、ターゲットマスク１３０とカメラ３との位置関係について説明する。図６（Ａ）は、波長選択スイッチ１００の側面図、すなわち、Ｘ軸に沿って見た図である。図６（Ｂ）は、波長選択スイッチ１００の平面図、すなわち、Ｙ軸に沿って見た図である。
【００４０】
カメラ３は、ターゲットマスク１３０の背面側に配置されており、ターゲットマスク１３０の一部分を拡大撮像する。カメラ３は、図４に示すようにカメラ位置決め機構７に保持されており、カメラ位置決め機構７によってターゲットマスク１３０の撮像位置に移動される。すなわち、カメラ３は、波長選択スイッチ１００の光軸上でターゲットマスク１３０越しの透過光を撮像する位置に移動される。
【００４１】
光軸調整動作を行うとき、ターゲットマスク１３０の反射角度は、光学部品１１０の中心光軸を基準に設定することが望ましい。このため、例えば、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように５枚のマイクロミラーＭ１〜Ｍ５が装備される波長選択スイッチ１００の光軸調整を行う場合は、マイクロミラーＭ３に入力されるλ３の光軸を中心光軸とする。すなわち、入出力ポートＰ３に入力した波長λ3の通信光がレンズアレイ１２０の中心位置に相当するため、マイクロミラーＭ３に入力される通信光の光軸を中心光軸とする。
【００４２】
なお、マイクロミラーの数が偶数個であるときは、適切な補正係数を用いることにより算出する。
【００４３】
本実施例の光軸調整システム１０００は、マイクロミラーＭ３における光軸がターゲットマスク１３０において適切な反射状態となるように調整を行う。具体的には、ターゲットマスク１３０のＸ回りの角度α、Ｙ軸回りの角度βを調整する。
【００４４】
図６（Ｂ）に示すように、カメラ３は、マイクロミラーＭ３の背面に位置するように設置される。マイクロミラーＭ３は、上述のように中心光軸に選定された通信光が入力されるマイクロミラーである。カメラ３は、ターゲット枠Ｆ３を透過した通信光、具体的には、ターゲット枠Ｆ３内に映し出されたスポット光を撮影する。なお、カメラ３は、画像分解能を高めるためターゲットマスク１３０の一部を拡大撮像する。このため、チャネルの並列方向には図６（Ｂ）に示すようにカメラ３自体を移動させて撮像を行う。
【００４５】
このように、カメラ３は、本来のミラーアレイ１２０では直接観測することができないマイクロミラーへ映し出されるスポット光の状態を透過光として撮影することができる。この結果、光軸の位置であるスポット光の位置調整を的確に実施することが可能となる。制御部９は、カメラ３によって取得された撮影情報に基づいて光学部品位置決め手段５に位置決め指令を発する。
【００４６】
次に、以上のような光軸調整システム１０００による光学装置の光軸調整方法の一例につき、説明する。
【００４７】
図７は、光軸調整方法の一例を示すフロー図である。まず、ステップＳ１０１で、光学部品１１０を通過した通信光を所望の方向へ反射するミラー、すなわちミラーアレイ１２０に代えて光学部品１１０と対向するように、通信光を透過させるターゲットマスク１３０を配置する。具体的には、ターゲットマスク１３０の設置角度を最終製品の波長選択スイッチ１００で設定されるミラーアレイ１２０の角度αと角度βに調整する。角度の調整は、制御部９の指令に基づいてターゲットマスク位置決め機構６が動作することによって行われる。
【００４８】
ステップＳ１０１に引き続き行われるステップＳ１０２では、光学部品１１０を初期位置に位置決めしておく。ステップＳ１０１、ステップＳ１０２の工程は、順序が逆であってもよい。
【００４９】
以下、光学部品１１０の各種位置決めを行うことにより、光軸調整が行われる。光軸調整を行うために、可変波長光源１が出射する通信光を、光学部品１１０に通過させ、光学部品１１０を通過した通信光をターゲットマスク１３０に照射する。そして、制御部９は、ターゲットマスク１３０が反射した反射光の光学特性に関する情報、例えば光パワーメータ８の出力値を考慮して光学部品１１０の位置決めを行う。
また、ターゲットマスク１３０に照射されたスポット光をターゲットマスク１３０の背面側からカメラ３によって撮影する。そして、制御部９は、取得された撮影情報、具体的には撮影されたスポット光に関する情報に基づいて、光学部品１１０の位置決めを行う。
【００５０】
ステップＳ１０１、Ｓ１０２に引き続き行われるステップＳ１０３では、制御部９は、中心光軸の角度を調整する。中心光軸の角度の調整は、光ファイバアレイ１１１の角度調整によって行われる。図８は、光ファイバアレイ１１１の角度調整の一例を示すフロー図である。また、図９は、光ファイバアレイ１１１の角度調整の説明図である。以下、図８、図９を参照して、光ファイバアレイ１１１の角度調整について説明する。
【００５１】
制御部９は、ステップＳ１０３ａにおいて、入出力ポートＰ３に波長λ３の通信光を入力するように光セレクタ２に指令を発する。そして、制御部９は、ステップＳ１０３ｂにおいて、入出力ポートＰ１に戻された反射光の出力光量を光パワーメータ８で測定する。
【００５２】
制御部９は、ステップＳ１０３ｃで、図９（Ａ）に示す光ファイバアレイ１１１のＸ軸回りの角度θｘを決定する。ここで、角度θｘの決定には、ピークサーチを用いる。すなわち、ピークサーチを用いて、最大光量となる角度を探索して検出し、その角度に光ファイバアレイ１１１を位置決めする。
【００５３】
次いで、制御部９は、ステップＳ１０３ｄで、図９（Ｂ）に示す光ファイバアレイ１１１のＹ軸回りの角度θｙを決定する。ここで、角度θｙの決定には、ピークサーチを用いる。すなわち、ピークサーチを用いて、最大光量となる角度を探索して検出し、その角度に光ファイバアレイ１１１を位置決めする。
なお、ステップＳ１０３ｃとステップＳ１０３ｄはその順序が入れ代わってもよい。
【００５４】
このように、光ファイバアレイ１１１の角度調整には、ピークサーチを用いる。このピークサーチは、後述するステップＳ１０４における中心光軸の焦点の調整においても利用される。ここで、このピークサーチの一例について、図１０を参照しつつ説明する。
【００５５】
光軸調整は、ミラーアレイ１２０に代えて配置されるターゲットマスク１３０から最適な反射光が得られるように調整される。すなわち、最小の挿入損失ＩＬが得られる状態に光学部品１１０に含まれる各部品が調整される。
最小の挿入損失ＩＬを得られる状態は、ターゲットマスク１３０の反射光量が最大となるように光学部品の位置を決定すれば良く、調整位置と反射光の出力光量の対応テーブルを用いたピークサーチを行うことで実現できる。
【００５６】
図１０は、上側に対応テーブルを示し、下側に調整位置と出力光量との関係をグラフにして示している。
光学部品位置決め機構５が備えるモータアクチュエータは、そのステップ数ｍ毎に調整位置が変化する。図１０に示すように、例えば、ステップ数ｍが１のとき調整位置は１００、ステップ数が２のとき調整位置は１１０の如くである。この調整位置は、角度であったり、水平方向の位置、垂直方向の位置であったりする。
【００５７】
対応テーブルは、ステップ数ｍ毎に光パワーメータ８の出力値を読み取り出力光量を記録することによって作成される。
図１０に示した例では、出力光量の最大値は２０であり、最大光量となる調整位置は１５０である。これにより、調整位置を１５０に設定することで、光学部品１１０に含まれる部品の位置を決定することができる。
【００５８】
以上のようなピークサーチを用いることにより、ステップＳ１０３における角度調整を行うことができる。
【００５９】
ステップＳ１０３に引き続き行われるステップＳ１０４では、制御部９は、中心光軸の焦点を調整する。中心光軸の焦点の調整は、集光レンズ１１４の光軸方向（Ｚ軸方向）の位置を調整することによって行われる。集光レンズ１１４の光軸方向の位置を調整することによりターゲットマスク１３０における焦点が変化する。そこで、最小の挿入損失ＩＬが得られる位置に集光レンズ１１４を調節する。図１１は、集光レンズ１１４の焦点調整の一例を示すフロー図である。以下、図１１を参照して集光レンズ１１４の焦点調整について説明する。
【００６０】
制御部９は、ステップＳ１０４ａにおいて、入出力ポートＰ３に波長λ３の通信光を入力するように光セレクタ２に指令を発する。そして、制御部９は、ステップＳ１０４ｂにおいて、入出力ポートＰ１に戻された反射光の出力光量を光パワーメータ８で測定する。
【００６１】
制御部９は、ステップＳ１０４ｃで、集光レンズ１１４のＺ軸方向の位置を決定する。このとき、上述のピークサーチを用いる。すなわち、ピークサーチを用いて、最大光量となる位置を探索して検出し、その位置に集光レンズ１１４を位置決めする。
【００６２】
ステップＳ１０４に引き続き行われるステップＳ１０５では、制御部９は、中心光軸の位置を調整する。中心光軸の位置の調整は、光ファイバアレイ１１１のＸ軸方向、Ｙ軸方向のずれを調整することによって行われる。光ファイバアレイ１１１のずれの調整は、カメラ３によって撮影されたスポット光に関する情報に基づいて行う。図１２は、光ファイバアレイ１１１の位置調整の一例を示すフロー図である。また、図１３は、光ファイバアレイ１１１の位置調整の説明図である。以下、図１２、図１３を参照しつつ、光ファイバアレイ１１１の位置調整について説明する。
【００６３】
制御部９は、ステップＳ１０５ａにおいて、入出力ポートＰ３に波長λ３の通信光を入力するように光セレクタ２に指令を発する。その後、制御部９は、ステップＳ１０５ｂにおいて、カメラ位置決め機構７に指令を発し、カメラ３をＣｈ．３の位置に移動させる。
【００６４】
制御部９は、ステップＳ１０５ｃ、ステップＳ１０５ｄにおいて、スポット光のずれ量（Ｐｄ）を算出する。スポット光のずれ量（Ｐｄ）を算出するには、まず、可変波長光源１が出射する通信光を、光学部品１１０に通過させ、光学部品１１０を通過した通信光をターゲットマスク１３０に照射する。カメラ３は、ターゲットマスク１３０に照射されたスポット光をターゲットマスク１３０の背面側から撮影する。制御部９は、取得された撮影情報、具体的には撮影されたスポット光に関する情報に基づいて、スポット光の輝度重心（Ｐｓ）を測定し、その輝度重心（Ｐｓ）に基づいてスポット光のずれ量（Ｐｄ）を算出する。
【００６５】
制御部９は、カメラ３の撮影情報から以下のような加工を経ることによってスポット光に関する情報を得る。
【００６６】
以下、カメラ３の撮影情報の加工について図１４乃至図１７を参照しつつ説明する。図１４は、撮影情報の説明図である。図１５は、ターゲットマスクの認識処理の説明図である。図１６は、スポット光の認識処理の一例を示すフロー図である。図１７は、スポット光の認識処理の説明図である。カメラ３の撮影情報の加工は、制御部９によって行われる。
【００６７】
図１４（Ａ）は、通信光が出射されていない状態で撮影されたターゲットマスク１３０の撮影画像である。この状態において、制御部９は、ターゲット枠Ｆ３の中心位置Ｐｍを把握することができる。中心光軸は、この中心位置Ｐｍを通過するように調整される。中心位置Ｐｍは、図１５（Ａ）に示すターゲットマスク１３０の撮影画像に対し、図１５（Ｂ）に示すような予め準備されたテンプレート画像を用いたテンプレートマッチング処理を行うことによって算出される。具体的には、認識対象となるテンプレート画像を撮像画像である探索画像から探し出すテンプレートマッチング処理を用いている。選択されたテンプレート画像の基準Ｔｍを中心位置Ｐｍとする。
【００６８】
図１４（Ｂ）は、通信光を照射した状態で撮影したスポット光の撮影画像である。スポット光の位置は、光学部品１１０の姿勢変化に対応している。
スポット光のずれ量（Ｐｄ）は、Ｐｄ＝Ｐｓ−Ｐｍと表される。ずれ量（Ｐｄ）の算出は、制御部９内に格納された画像処理ソフトによって行われる。スポット光のずれ量（Ｐｄ）は、ターゲットマスク１３０の中心に対するスポット光のずれ量、すなわち、ミラーアレイ１２０の中心に対するスポット光のずれ量に相当する。
【００６９】
スポット光の輝度重心座標Ｐｓの測定（ステップＳ１０５ｃ）は、図１６に示すフロー図に従って行われる。まず、ステップＳ１において、カメラ３の映像を制御部９内の画像メモリに格納する。この原画像をＸとする（以下、画像（Ｘ）と称する）。そして、ステップＳ２において、画像（Ｘ）と予め作成しておいた規定レベルの画像Ｚ（以下、画像（Ｚ）と称する）との間で画像間差分処理を行う。この画像間差分処理の結果得られた画像は、入力濃淡画像Ａ（以下、画像（Ａ）という）とされる。図１７（Ａ）は、画像（Ａ）を模式的に表している。
【００７０】
ステップＳ３〜Ｓ５では、画像（Ａ）の輝度分布（ヒストグラム）を算出し、最大輝度と最小輝度との差が既定値（Ｋｒ）以上であることを確認する。具体的には、ステップＳ３において、画像（Ａ）の輝度レンジを正規化（最小輝度から最大輝度の範囲を０から２５５の範囲に変換）する。ステップＳ４では、ヒストグラムの幅（ｒａｎｇｅ＝ｍａｘ（ｈ）−ｍｉｎ（ｈ））を算出する。そして、ステップＳ５において、ｒａｎｇｅ＜Ｋｒであるか否かを判断する。
【００７１】
制御部９は、ステップＳ５において、Ｙｅｓと判断したときは、処理を終了する。一方、ステップＳ５において、Ｎｏと判断したときはステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、画像（Ａ）の輝度範囲を正規化する。そして、ステップＳ７において、制御部９は、画像（Ａ）を既定の輝度レベル（しきい値）で２値化する。これにより、２値化された画像Ｂ（以下、画像（Ｂ）という）が得られる。
【００７２】
次に、ステップＳ８において、画像Ｂに対しノイズ除去処理を施す。具体的には、画像（Ｂ）に対し、最小画素単位の孤立点ノイズ除去を施す。
【００７３】
次に、ステップＳ９において、画像（Ｂ）に対し、有効領域に接する画像を除去する措置を施す。図１７（Ｂ）は、画像（Ｂ）における有効領域を表している。
【００７４】
次に、ステップＳ１０において、有効領域で最大面積の粒子を検出する。具体的には、ドットが連続することによって形成される塊のなかで最大面積のものを検出する。そして、ステップＳ１１において、ステップＳ１０において検出した最大面積の粒子に外接する図１７（Ｃ）に示すような矩形領域を特定し、その面積（ａｒｅａ）を判定する。このような矩形領域をスポット光領域とみなし、この領域内において輝度重心（Ｐｓ）を算出する。
【００７５】
ステップＳ１２では、面積（ａｒｅａ）が既定の範囲内であるか否かを判断する。ステップＳ１２では、ａｒｅａ＜Ｋａまたはａｒｅａ＞Ｋｂとなる場合、すなわち、ａｒｅａが既定の範囲内にない場合はＹｅｓ判定となって、その後の処理を終了する。一方、ａｒｅａが既定の範囲内であり、Ｎｏと判定したときは、ステップＳ１３へ進む。
【００７６】
ステップＳ１３では、画像（Ａ）の矩形領域内において、既定輝度（Ｋｓ）以上の画素を対象として輝度重心（Ｐｓ）を算出する。輝度重心（Ｐｓ）は、図１７（Ｄ）に示すように、Ｐｓ（ｘ）、Ｐｓ（ｙ）で表現することができる。
【００７７】
制御部９は、ステップＳ１０５ｄにおいて、スポット光の輝度重心（Ｐｓ）からスポット光のずれ量（Ｐｄ）を算出する。具体的には、Ｐｄ＝Ｐｓ−Ｐｍの関係より、Ｘ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｘ）、Ｙ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｙ）を算出する。
【００７８】
制御部９は、ステップＳ１０５ｅにおいて、Ｘ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｘ）が既定値Ｋｘ内に収まっているか否かの判断を行う。ここで、既定値Ｋｘは、Ｘ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｘ）の許容値である。ステップＳ１０５ｅにおいてＹｅｓと判断したとき、すなわち、Ｘ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｘ）が既定値Ｋｘ内に収まっていないときはステップＳ１０５ｆへ進む。
制御部９は、ステップＳ１０５ｆにおいて、光学部品位置決め機構５に指令を発し、図９（Ｂ）に示すように光ファイバアレイ１１１を−Ｐｄ（ｘ）移動させる。その後、ステップＳ１０５ｇへ進む。
ステップＳ１０５ｅにおいてＮｏと判断したとき、すなわち、Ｘ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｘ）が既定値Ｋｘ内に収まっているときは直接ステップＳ１０５ｇへ進む。
【００７９】
制御部９は、ステップＳ１０５ｇにおいて、Ｙ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｙ）が既定値Ｋｙ内に収まっているか否かの判断を行う。ここで、既定値Ｋｙは、Ｙ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｙ）の許容値である。ステップＳ１０５ｇにおいてＹｅｓと判断したとき、すなわち、Ｙ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｙ）が既定値Ｋｙ内に収まっていないときはステップＳ１０５ｈへ進む。
制御部９は、ステップＳ１０５ｈにおいて、光学部品位置決め機構５に指令を発し、図９（Ａ）に示すように光ファイバアレイ１１１を−Ｐｄ（ｙ）移動させる。その後、ステップＳ１０５ｉへ進む。
ステップＳ１０５ｇにおいてＮｏと判断したとき、すなわち、Ｙ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｙ）が既定値Ｋｙ内に収まっているときは直接ステップＳ１０５ｉへ進む。
【００８０】
なお、ステップＳ１０５ｅ及びステップＳ１０５ｆの処理は、ステップＳ１０５ｇ及びステップＳ１０５ｈの処理よりも後に行ってもよい。また、ステップＳ１０５ｅ及びステップＳ１０５ｆの処理は、ステップＳ１０５ｇ及びステップＳ１０５ｈの処理と同時進行で行ってもよい。
【００８１】
制御部９は、ステップＳ１０５ｉにおいて、Ｘ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｘ）が既定値Ｋｘ内に収まっているか否か、Ｙ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｙ）が既定値Ｋｙ内に収まっているか否かの判断を行う。ステップＳ１０５ｉにおいてＹｅｓと判断したとき、すなわち、ずれ量Ｐｄ（ｘ）とずれ量Ｐｄ（ｙ）のいずれかが既定値内にないときは、ステップＳ１０５ｃに戻る。
一方、ステップＳ１０５ｉにおいてＮｏと判断したときは処理を終了する。すなわち、Ｘ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｘ）とＹ軸方向のずれ量Ｐｄ（ｙ）のいずれもが既定値内に収まるまでステップＳ１０５ｃ〜ステップＳ１０５ｈの処理を繰り返す。
【００８２】
ステップＳ１０５に引き続き行われるステップＳ１０６では、制御部９は、光軸列の傾きを調整する。光軸列の傾きの調整は、光ファイバアレイ１１１のＺ軸回りの角度を調整することによって行われる。図１８は、光ファイバアレイ１１１の傾き調整の一例を示すフロー図である。図１９は、光ファイバアレイ１１１の傾き調整の説明図である。以下、図１８、図１９を参照しつつ、光ファイバアレイ１１１の傾きを調整することによる光軸列の傾きの調整について説明する。
【００８３】
光軸列の傾きの調整は、中心光軸を挟んだ２点のスポット光を利用して行う。具体的には、入出力ポートＰ３を通じてＣｈ．１に照射されたλ１の通信光によるスポット光と、入出力ポートＰ３を通じてＣｈ．５に照射されたλ５の通信光によるスポット光が利用される。
【００８４】
このため、制御部９は、まず、ステップＳ１０６ａにおいて、入出力ポートＰ３に波長λ１の通信光を入力するように光セレクタ２に指令を発する。その後、制御部９は、ステップＳ１０６ｂにおいて、カメラ位置決め機構７に指令を発し、カメラ３をＣｈ．１の位置に移動させる。
【００８５】
そして、ステップＳ１０６ｃにおいて、スポット光の位置（Ｐｂ１）、具体的にはスポット光の輝度重心（Ｐｂ１）を測定する。Ｐｂ１の測定方法は、上述した輝度重心（Ｐｓ）と同様である。このため、その詳細な説明は省略する。
【００８６】
制御部９は、ステップＳ１０６ｄにおいて、入出力ポートＰ３に波長λ５の通信光を入力するように光セレクタ２に指令を発する。その後、制御部９は、ステップＳ１０６ｅにおいて、カメラ位置決め機構７に指令を発し、カメラ３をＣｈ．５の位置に移動させる。
【００８７】
そして、ステップＳ１０６ｆにおいて、スポット光の位置（Ｐｂ５）、具体的にはスポット光の輝度重心（Ｐｂ５）を測定する。Ｐｂ５の測定方法は、上述した輝度重心（Ｐｓ）と同様である。このため、その詳細な説明は省略する。
【００８８】
制御部９は、このようにＰｄ１、Ｐｄ５を測定した後、ステップＳ１０６ｇへ進む。ステップＳ１０６ｇにおいて、制御部９は、図１９に示すようなＰｄ１、Ｐｄ５の２点を通る直線（Ｌ）の傾き（θ）を算出する。傾き（θ）は、
θ＝ａｔａｎ（Ｌ（ｙ）／Ｌ（ｘ））
によって算出される。
【００８９】
そして、制御部９は、ステップＳ１０６ｈにおいて、傾き角度の判定を開始する。制御部９は、ステップＳ１０６ｉにおいて、傾き（θ）が所定値Ｋｔ内に収まっているか否かの判断を行う。ステップＳ１０６ｉにおいて、Ｙｅｓと判断したとき、すなわち、傾き（θ）が既定値Ｋｔ内に収まっていないときはステップＳ１０６ｊに進む。そして、ステップＳ１０６ｊにおいて、制御部９は、光学部品位置決め機構５に指令を発し、図１９に示すように光ファイバアレイ１１１を−θ移動させる。その後、ステップＳ１０６ａに戻る。
一方、ステップＳ１０６ｉにおいてＮｏと判断したときは処理を終了する。すなわち、傾き（θ）が既定値Ｋｔ内に収まるまでステップＳ１０６ａ〜ステップＳ１０６ｊの処理を繰り返す。
【００９０】
ステップＳ１０６に引き続き行われるステップＳ１０７では、制御部９は、光軸列の間隔を調整する。光軸列の間隔の調整は、集光レンズ１１４と補正レンズ１１５との間隔を調整することによって行われる。図２０は、集光レンズ１１４と補正レンズ１１５との間隔調整の一例を示すフロー図である。図２１は、集光レンズ１１４と補正レンズ１１５との間隔調整の説明図である。以下、図２０、図２１を参照しつつ、集光レンズ１１４と補正レンズ１１５との間隔を調整することによる光軸列の間隔の調整について説明する。
なお、補正レンズ１１５は、集光レンズ１１４と同様に、光軸方向（Ｚ軸方向）の位置変化に対し、ミラーアレイ１２０の集光面における焦点を変化させる。補正レンズ１１５は、その焦点距離が長く、焦点変動が少ない。そして、中心光軸を挟んだ地点の間隔を調整する機能を有する。例えば、Ｃｈ．３に中心光軸を設定した場合の中心光軸とＣｈ．１におけるスポット光との間隔や中心光軸からＣｈ．５におけるスポット光との間隔等を調節する機能を有する。
【００９１】
光軸列の間隔の調整は、中心光軸を挟んだ２点のスポット光を利用して行う。具体的には、入出力ポートＰ３を通じてＣｈ．１に照射されたλ１の通信光によるスポット光と、入出力ポートＰ３を通じてＣｈ．５に照射されたλ５の通信光によるスポット光が利用される。中心光軸を基準として対称となるべきスポット光を利用する趣旨である。
【００９２】
このため、制御部９は、まず、ステップＳ１０７ａにおいて、入出力ポートＰ３に波長λ１の通信光を入力するように光セレクタ２に指令を発する。その後、制御部９は、ステップＳ１０７ｂにおいて、カメラ位置決め機構７に指令を発し、カメラ３をＣｈ．１の位置に移動させる。
【００９３】
そして、ステップＳ１０７ｃにおいて、スポット光のずれ量（Ｐｄ１）、すなわち、スポット光の位置（Ｐｂ１）を測定する。スポット光の位置（Ｐｄ１）は、ステップＳ１０６ｃで説明したように、スポット光の輝度重心（Ｐｂ１）を測定することによって求められる。Ｐｂ１の測定方法は、上述した輝度重心（Ｐｓ）と同様である。このため、その詳細な説明は省略する。
【００９４】
制御部９は、ステップＳ１０７ｄにおいて、入出力ポートＰ３に波長λ５の通信光を入力するように光セレクタ２に指令を発する。その後、制御部９は、ステップＳ１０７ｅにおいて、カメラ位置決め機構７に指令を発し、カメラ３をＣｈ．５の位置に移動させる。
【００９５】
そして、ステップＳ１０７ｆにおいて、スポット光のずれ量（Ｐｄ５）、すなわち、スポット光の位置（Ｐｂ５）を測定する。スポット光の位置（Ｐｄ５）は、ステップＳ１０６ｆで説明したように、スポット光の輝度重心（Ｐｂ５）を測定することによって求められる。Ｐｂ５の測定方法は、上述した輝度重心（Ｐｓ）と同様である。このため、その詳細な説明は省略する。
【００９６】
制御部９は、ステップＳ１０７ｈにおいてＰｄ１(ｘ)＜０かつＰｄ５（ｘ）＞０であるか否かの判断を行う。Ｐｄ１（ｘ）は、スポット光の位置（Ｐｄ１）の波長方向成分（Ｘ軸方向成分）である。Ｐｄ５（ｘ）は、スポット光の位置（Ｐｄ５）の波長方向成分（Ｘ軸方向成分）である。ステップＳ１０７ｈにおける判断は、図２１（Ａ）に示すように、Ｐｄ１（ｘ）とＰｄ５（ｘ）が中心光軸に近づいた状態となっているか否かを判断するものである。このステップＳ１０７ｈにおいて、Ｙｅｓと判断したとき、すなわち、Ｐｄ１（ｘ）とＰｄ５（ｘ）が中心光軸に近づいた状態となっていると判断したときは、ステップＳ１０７ｊへ進む。一方、ステップＳ１０７ｈにおいて、Ｎｏと判断したときは、ステップＳ１０７ｉへ進む。
【００９７】
制御部９は、ステップＳ１０７ｉにおいてＰｄ１(ｘ)＞０かつＰｄ５（ｘ）＜０であるか否かの判断を行う。ステップＳ１０７ｉにおける判断は、図２１（Ｂ）に示すように、Ｐｄ１（ｘ）とＰｄ５（ｘ）が中心光軸から離れた状態となっているか否かを判断するものである。このステップＳ１０７ｉにおいて、Ｙｅｓと判断したとき、すなわち、Ｐｄ１（ｘ）とＰｄ５（ｘ）が中心光軸から離れた状態となっていると判断したときは、ステップＳ１０７ｊへ進む。一方、ステップＳ１０７ｈにおいて、Ｎｏと判断したときは、光軸列の間隔は適切に調整されているので処理を終了する。
【００９８】
制御部９は、ステップＳ１０７ｊにおいて、Ｐｄ１とＰｄ５の２点のずれ量をそれぞれ集光レンズ１１４と補正レンズ１１５との間隔の調整量（Ｐｄ（ｚ））に換算する。
制御部９は、Ｐｄ１（ｘ）を換算してＰｄ１（ｚ）を求め、Ｐｄ５（ｘ）を換算してＰｄ５（ｚ）を求める。具体的には、
Ｐｄ１（ｚ）＝Ｐｄ１(x)×Ｋ１
Ｐｄ５（ｚ）＝Ｐｄ５(x)×Ｋ５
の換算を行う。ここで、Ｋ１、Ｋ５はそれぞれ換算係数である。
制御部９は、さらに、Ｐｄ１（ｚ）、Ｐｄ５（ｚ）からＰｄ（ｚ）を求める。具体的には、
Ｐｄ（ｚ）＝（Ｐｄ１（ｚ）＋Ｐｄ５（ｚ））÷２
の演算を行う。すなわち、Ｐｄ１とＰｄ５の２点の換算値の平均を求める。
【００９９】
そして、制御部９は、ステップＳ１０７ｋにおいて調整量Ｐｄ（ｚ）の判定を開始する。
【０１００】
制御部９は、ステップＳ１０７ｌにおいて、調整量Ｐｄ（ｚ）が既定値Ｋｚ内に収まっているか否かの判断を行う。ステップＳ１０７ｌにおいてＹｅｓと判断したとき、すなわち、調整量Ｐｄ（ｚ）が既定値Ｋｚ内に収まっていないときはステップＳ１０７ｍへ進む。
制御部９は、ステップＳ１０７ｍにおいて、光学部品位置決め機構５に指令を発し、集光レンズ１１４と補正レンズ１１５との間隔を調整する。具体的には、補正レンズ１１５を−Ｐｄ（ｚ）移動させる。その後、ステップＳ１０７ａへ進む。
ステップＳ１０７ｌにおいてＮｏと判断したとき、すなわち、調整量Ｐｄ（ｚ）が既定値Ｋｚ内に収まっているときは処理を終了する。すなわち、調整量Ｐｄ（ｚ）が既定値Ｋｚ内に収まるまでステップＳ１０７ａ〜ステップＳ１０７ｌの処理を繰り返す。
【０１０１】
ステップＳ１０７に引き続き行われるステップＳ１０８では、制御部９は、再びステップＳ１０４と同様の中心光軸の焦点を調整する。この工程は、ステップＳ１０４の後に光学部品１１０の種々の調整工程を経ていることを考慮して再度、中心光軸の焦点を調整するものである。場合によって、この工程は省略することもできる。
【０１０２】
ステップＳ１０８に引き続き行われるステップＳ１０９では、ターゲットマスク１３０をミラーアレイ１２０に戻す。すなわち、ステップＳ１０８までの工程で光軸調整はほぼ完了したことになる。ミラーアレイ１２０も戻した後は、従来行われている波長応答特性を用いた最終光軸調整が行われる。また、全光学経路に対する照射試験を行う。従来であれば、ミラーアレイ１２０を装着した状態での光軸調整は、初期の光軸のずれ量が大きすぎ、調整作業が困難であった。本実施例では、予め光軸調整システム１０００を用いた光軸調整が行われているためミラーアレイ１２０を装着した状態での最終的な光軸調整を容易に行うことができる。
【０１０３】
本実施例の光軸調整システム１０００は、製品である波長選択スイッチ１００が備えるミラーアレイ１２０をターゲットマスク１３０に置き換えて光軸調整を行う。このため、実際の波長選択スイッチ１００の使用状態と同等の条件下で光軸調整を行うことができ、効率よく調整作業を行うことができる。
【０１０４】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１…可変波長光源
２…光セレクタ
３…カメラ（撮影手段）
３ａ…レンズ部
４…照明具
５…光学部品位置決め機構
６…ターゲットマスク位置決め機構
７…カメラ位置決め機構
８…光パワーメータ
９…制御部（ＰＣ）
１０…光ファイバ
１００…波長選択スイッチ
１１０…光学部品
１１１…光ファイバアレイ
１１２…マイクロレンズアレイ
１１３…回折格子
１１４…集光レンズ
１１５…補正レンズ
１１６…フレーム
１２０…ミラーアレイ
Ｍ１〜Ｍ５…マイクロミラー
１２１…パッケージ
１３０…ターゲットマスク
１３１…ガラス基板
１３２…蒸着層
Ｆ１〜Ｆ５…ターゲット枠
１０００…光軸調整システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された通信光が通過する光学部品の位置決めを行う光学部品位置決め手段と、
前記光学部品を通過した通信光を所望の方向へ反射するミラーに置き換えて前記光学部品と対向するように配置され、前記通信光を透過させるとともに反射する板体と、
当該板体の背面側に配置され、前記板体に前記通信光が照射されることによって当該板体に浮かび上がるスポット光を撮影する撮影手段と、
当該撮影手段によって取得された撮影情報と、前記板体が反射した反射光の光学特性に関する情報とに基づいて前記光学部品位置決め手段に位置決め指令を発する制御部と、
を備えた光学装置の光軸調整システム。
【請求項２】
光学部品を通過した通信光を所望の方向へ反射するミラーに代えて前記光学部品と対向するように、前記通信光を透過させるとともに反射する板体を配置する工程と、
光源が出射する前記通信光を、前記光学部品を通過させて前記板体に照射する工程と、
当該板体に照射されたスポット光を当該板体の背面側から撮影する工程と、
撮影されたスポット光に関する情報と、前記板体が反射した反射光の光学特性に関する情報とに基づいて、前記光学部品の位置決めをする工程と、
を含む光学装置の光軸調整方法。
【請求項１】
光源から出射された通信光が通過する光学部品の位置決めを行う光学部品位置決め手段と、
前記光学部品を通過した通信光を所望の方向へ反射するミラーに置き換えて前記光学部品と対向するように配置され、前記通信光を透過させるとともに反射する板体と、
当該板体の背面側に配置され、前記板体に前記通信光が照射されることによって当該板体に浮かび上がるスポット光を撮影する撮影手段と、
当該撮影手段によって取得された撮影情報と、前記板体が反射した反射光の光学特性に関する情報とに基づいて前記光学部品位置決め手段に位置決め指令を発する制御部と、
を備えた光学装置の光軸調整システム。
【請求項２】
光学部品を通過した通信光を所望の方向へ反射するミラーに代えて前記光学部品と対向するように、前記通信光を透過させるとともに反射する板体を配置する工程と、
光源が出射する前記通信光を、前記光学部品を通過させて前記板体に照射する工程と、
当該板体に照射されたスポット光を当該板体の背面側から撮影する工程と、
撮影されたスポット光に関する情報と、前記板体が反射した反射光の光学特性に関する情報とに基づいて、前記光学部品の位置決めをする工程と、
を含む光学装置の光軸調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１１−６９９２３（Ｐ２０１１−６９９２３Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１９６５１（Ｐ２００９−２１９６５１）
【出願日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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