以下、本発明の実施の形態を図面を参照� ��て説明する。図1は光軸調整システムの原理 図である。光軸調整システム10は、搭載台11� �搭載台可動部12、磁力発生制御部13、駆動部1 4、光受信部15、制御部16から構成されて、光� ��品結合部の光軸調整を行うシステムである� ��

 搭載台11は、複数の電磁石11aが配置され� �、第1の光部品21および第2の光部品22を搭載� �る。複数の電磁石11aの配置例については図3� ��後述する。搭載台可動部12は、制御部16から の指示にもとづき、搭載台11を可動制御する� ��

 磁力発生制御部13は、制御部16で選択され た電磁石11aに対して、制御部16から指示され� ��電流を供給し、電磁石11aから磁力を発生さ� ��る。駆動部14は、第1の光部品21および第2の� ��部品22を通じて信号光を出力させる。

 光受信部15は、信号光を受光して受光レ� �ルを測定する。制御部16は、受光レベルの測 定値をモニタしながら、電磁石11aの選択指示 および電流供給指示を行う。制御部16はパソ� ��ン等に該当する。

 ここで、第1の光部品21は、磁性体の材質� ��構成され、第2の光部品は、非磁性体の材質 で構成される。そして、光軸調整システム10� ��よって、第1の光部品21と第2の光部品22との� ��軸調整を行って光結合した後に、レーザ溶� ��機30によって、第1の光部品21と第2の光部品2 2とをレーザ溶接して固定接続することで光� �ジュール20を形成する。

 このような光モジュール20を形成する場� �、磁力発生制御部13は、制御部16からの指示� ��もとづいて、搭載台11を介して、第1の光部� ��21に磁力を印加して、第1の光部品21を第2の� ��部品22に吸着させる。

 また、第1の光部品21と第2の光部品22との� ��着状態を保ちながら、受光レベルが最適値� ��なるように、第1の光部品21を磁力により探� ��移動させて、第1の光部品21と第2の光部品22� ��の光結合部の光軸調整を行う。動作の詳細� ��図9のフローチャートで後述する。

 なお、第1の光部品21とは、光ファイバ21a� ��レンズ付きスリーブ21が一体となった光部� �に該当し、第2の光部品はホルダ22に該当す� �ので、以降では、第1の光部品を単にスリー� ��21と呼び、第2の光部品22をホルダ22と呼ぶ。

 次に搭載台11の形状および電磁石11aの配� �について説明する。図2は搭載台11の形状例� �示す図である。搭載台11には、ホルダ22のつ� ��22bよりも小さい孔11bが空いている(電磁石11a は図示せず)。ホルダ22が搭載台11に搭載する� ��には、孔11bにホルダ22が挿入し、つば22bで� �ルダ22が搭載台11に引っかかるような形で搭� ��される。

 図3は電磁石11aの配置パターン例を示す図 である。搭載台11に置かれた光モジュール20� �、図1のY方向から見た図を示している。ホル ダ22の上部にスリーブ21が置かれ、ホルダ22の 下部には、4つの電磁石11a-1~11a-4が、調整すべ き光軸に対して均等の距離になるように搭載 台11上に配置されている。

 図4、図5は電磁石11aの設置位置を示す図� �ある。図4は搭載台11の上面に電磁石11aが設� �する図であり、図5は搭載台11の下面に電磁� �11aが設置する図である。

 搭載台11が磁力を透過しない材質で構成� �れる場合は、図4のように、電磁石11aは、搭� ��台11の上面に設置される。また、搭載台11が 磁力を透過する材質で構成される場合は、図 5のように、電磁石11aを搭載台11の下面に設置 するようにしてもよい。

 次に駆動部14について説明する。図6は光� ��ジュール20が発光モジュールの場合の駆動� �御を説明するための図である。ホルダ22内部 の光学素子が発光素子22a-1ならば、光モジュ� ��ル20は発光モジュールとなる。

 この場合、駆動部14では、制御部16からの 指示にもとづき、発光素子22a-1を駆動させて� ��ホルダ22内部で発出した信号光を、ホルダ22 およびスリーブ21を通じて出力させる。すな� ��ち、ホルダ22内の発光素子22a-1からの発出光 を、スリーブ21内のレンズ21cおよび光ファイ� ��21aを介して外部へ出力させる。

 図7は光モジュール20が受光モジュールの� ��合の駆動制御を説明するための図である。� ��ルダ22内部の光学素子が受光素子22a-2ならば 、光モジュール20は受光モジュールとなる。

 受光モジュールの場合は、駆動部14は、� �御部16からの指示にもとづき、自ら信号光を 発出し、その信号光をスリーブ21からホルダ2 2へ透過させる。すなわち、駆動部14から出力 された信号光は、スリーブ21内の光ファイバ2 1aおよびレンズ21cと、ホルダ22の受光素子22a-2 を流れて外部へ出力する。

 次に光部品搭載の変形例について説明す� ��。図8は光部品搭載の変形例を示す図である 。図2の説明では、搭載台11にはホルダ22が挿� ��される孔11bが空いており、孔11bにホルダ22� �挿入して、つば22bでホルダ22が搭載台11に引� ��かかるような形で搭載されるとしたが、こ� ��ような搭載の仕方でなくてもかまわない。

 例えば、つば22bのないホルダ22に対して� �、孔11bのない単に板状の搭載台11にホルダ22� ��載せて、ホルダ22が移動しないようにホル� �22と搭載台11を治具などで固定する。そして� ��ホルダ22の上にスリーブ21を載せて、磁力で スリーブ21を移動させてもよい。

 図8に示すように、搭載台11につば22bのな� ��ホルダ22を搭載し、治具6でホルダ22と搭載� �11を固定する。そして、ホルダ22の上にスリ� ��ブ21を載せて、搭載台11の下面に取り付けた 電磁石11aの磁力によって、スリーブ21をホル� ��22上で移動させることができる。

 なお、ホルダ22内にある光学素子を駆動制� �するために、駆動部14とホルダ22とを接続す� ��場合、必要であれば搭載台11の該当接続箇� �付近に孔を空けておく。
 また、ホルダ22に受光素子が含まれる場合� �は、駆動部14から与えた信号光が下方から出 力するように、搭載台11の光軸位置付近には� ��信号光が外部へ出力できるような孔を空け� ��おく。このような形状変形は、搭載台11に� �して任意に行うものである。

 次に光モジュール20の製造工程として、� �軸調整システム10の動作を含めて説明する。 図9は光モジュール20の製造工程を示すフロー チャートである。なお、電磁石11aの配置は図 3の配置パターンとする。

 〔S1〕ホルダ22の上部にスリーブ21を載せ� ��、これらの光部品を搭載台11の上に搭載す� �。なお、スリーブ21は、磁性体の材質で構成 されるので、例えば、インバー、またはステ ンレスではSUS430、SUS410、SF20などの材質を使� �する。また、ホルダ22は、非磁性体の材質で 構成されるので、例えば、ステンレスのSUS304 を使用する。

 〔S2〕磁力発生制御部13は、制御部16の指� ��にもとづき、電磁石11a-1~11a-4に対して、電� �を供給し、電磁石11a-1~11a-4から磁力を発生さ せる。そして、搭載台11を介して、スリーブ2 1に磁力を印加して、スリーブ21をホルダ22に� ��着させる(スリーブ21とホルダ22は、搭載台11 を介して、磁力によって下方に引っ張られる ことになる)。

 なお、吸着状態とする場合には、電磁石1 1a-1~11a-4には所定の電流を流し、吸着に必要� �磁力をあらかじめ発生させておき、ホルダ22 に対するスリーブ21の取り付け位置が、光結� ��の最適位置近傍となるように、電磁石11a-1~1 1a-4のそれぞれが発する磁力の強弱バランス� �前もって調整しておく。

 〔S3〕光モジュール20が発光モジュールの場 合は、ステップS4へいき、受光モジュールの� ��合は、ステップS5へいく。
 〔S4〕発光モジュールの場合は、駆動部14は 、制御部16からの指示にもとづき、ホルダ22� �部に含まれる発光素子を駆動して、ホルダ22 内部で発出した信号光を、ホルダ22およびス� ��ーブ21を通じて出力させる。

 〔S5〕受光モジュールの場合は、駆動部14は 、制御部16からの指示にもとづき、自ら信号� ��を発出し、その信号光をスリーブ21からホ� �ダ22へ透過させる。
 〔S6〕光受信部15は、光モジュール20内部を� ��過出力した信号光を受光して受光レベルを� ��定し、測定値を制御部16へ送信する。

 ここで、光モジュール20が発光モジュー� �の場合は、図6で示したように、信号光は、� ��ルダ22からスリーブ21の順に通過して、スリ ーブ21の上部から出力するので、光受信部15� �、スリーブ21の上部から出力した信号光を受 光する。

 また、光モジュール20が受光モジュール� �場合は、図7で示したように、信号光は、ス� ��ーブ21からホルダ22の順に通過して、ホルダ 22の下部から出力するので、光受信部15は、� �ルダ22の下部から出力した信号光を受光する 。

 〔S7〕磁力発生制御部13は、制御部16の指� ��にもとづき、スリーブ21とホルダ22との吸着 状態を保ちながら(スリーブ21とホルダ22とを� ��り合わせながら)、受光レベルの測定値が最 適値になるように、電磁石11a-1~11a-4の磁力強� ��および磁力発生パターンを個別に制御して� ��スリーブ21を磁力により探索移動させて、� �リーブ21とホルダ22との光結合部の光軸調整� ��行う。

 〔S8〕光軸調整が完了したら(受光レベルが� ��適値となったら)、ステップS9へいき、そう� ��なければステップS7へ戻る。
 〔S9〕光軸調整の完了後、磁力発生制御部13 は、複数の電磁石11a-1~11a-4から現在発生して� ��る磁力のバランスを保持したまま、磁力強� ��を全体的に増加させ、ホルダ22に対するス� �ーブ21の位置を強力に固定する。

 このステップS9の制御により、スリーブ21と ホルダ22とを最適位置で強力に密着させるこ� ��ができるので、光部品間に隙間が発生する� ��とを抑制することができる。
 〔S10〕レーザ溶接機30は、受光レベルの測� �値が最適値となった、すなわち光軸ずれの� �いスリーブ21の位置で、スリーブ21およびホ� ��ダ22とのレーザ溶接を行って固定接続し、� �モジュール20を形成する。

 なお、搭載台11は、制御部16からの指示に もとづき、搭載台可動部12からの可動制御信� ��により、吸着工程や光軸調整の工程時、ま� ��はレーザ溶接の工程時において、必要に応� ��て垂直方向および水平方向などの任意の方� ��に可動することができる。

 次に磁力制御について説明する。図10は� �磁石11aと磁力発生制御部13を示す図である。 電磁石11aにはコイル13aが巻かれ、コイル13aの 先端には磁力発生制御部13が接続する。磁力� ��生制御部13は、制御部16から指示された電流 をコイル13aに流して、電磁石11aから発生する 磁力の強弱を調整する。

 図11は磁力制御によるスリーブ21の軌跡を 示す図である。スリーブ21を磁力によって移� ��させる場合には、移動方向にある電磁石だ� ��から磁力を発生させるのではなく、移動方� ��とは逆方向にある電磁石からも弱めの磁力� ��発生させておく。これにより、スリーブ21� �移動させている時に、スリーブ21が転倒しな いように制御することができる。特にスリー ブ21が細く倒れやすい形状のような場合には� ��効である。

 図11ではスリーブ21を電磁石11a-1の方向へ� ��動させる最も単純な例を示しており、この� ��合、電磁石11a-1から発生する磁力f1でスリー ブ21を図の上方向へ移動させるが、反対方向� ��位置する電磁石11a-3からも磁力f2を発生させ て(f1>f2)、スリーブ21を移動させる。

 このように、スリーブ21を一定方向へ移� �させる場合、移動方向に引っ張る合成磁力� �f1、逆方向に引っ張る合成磁力をf2とすれば� ��f1>f2となるような磁力の発生制御を行っ� �、スリーブ21の転倒を防止しながらゆっくり 移動させる。

 図12はスリーブ21とホルダ22とを吸着させ� ��場合の磁力制御を説明するための図である� ��縦軸は電流、横軸は時間である。磁力発生� ��御部13は、スリーブ21をホルダ22に吸着させ� ��場合には、電磁石11a-1~11a-4に対して、図12に 示すような、吸着に必要な一定レベルの電流 を供給する。そして、供給した電流にもとづ く磁力を電磁石11a-1~11a-4から発生させて、ス� ��ーブ21とホルダ22とを一定の吸着状態に保持 させる。

 図13は光軸調整を行う場合の磁力制御を� �明するための図である。縦軸は電流、横軸� �時間である。磁力発生制御部13は、光軸調整 を行う場合、スリーブ21を移動させる方向に� ��置する電磁石11aに対して、図13に示すよう� �、パルス状の電流を単調増加させながら供� �する。

 そして、供給した電流にもとづく磁力を� ��磁石11a-1~11a-4から発生させて、スリーブ21を 、移動と停止を繰り返しながら所定位置まで 移動させる。所定位置に到達した場合は、一 定レベルの電流を供給してその位置で保持す る(例えば、光軸調整時に、図11のように、ス リーブ21を電磁石11a-1方向へ移動させる際に� �、電磁石11a-1に対して図13のような電流が印� ��される)。

 このように、パルス状の電流値を単調増� ��させながら与えることで、段階的に細かく� ��リーブ21を目的位置に移動させることがで� �、光軸調整の精度を確保することが可能に� �る。

 以上説明したように、光軸調整システム1 0によれば、磁性体材質の第1の光部品と、非� ��性体材質の第2の光部品と、から構成される 光モジュールを形成する場合に、第1の光部� �と、第2の光部品を搭載台に搭載し、搭載台� ��介して、第1の光部品に磁力を印加して、第 1の光部品を第2の光部品に吸着させる。そし� ��、第1の光部品と第2の光部品との吸着状態� �保ちながら、受光レベルが最適値になるよ� �に、第1の光部品を磁力により探索移動させ� ��、第1の光部品と第2の光部品との結合部の� �軸調整を行う構成とした。

 これにより、従来のクランプによる機械� ��な把持力で光部品間をすり合わせて光軸調� ��を行う場合に比べて、光軸位置の変動(光軸 ずれ)を抑制することができ、光軸調整の精� �を大幅に向上させることが可能になる。

 また、光軸調整システム10による磁力に� �る光軸調整では、クランプが掴むことがで� �るスペースが光部品に不要なため、小さい� �部品を搭載する場合や複数の光部品を近接� �て配置させるような場合などにも対応する� �とが可能である。

 さらに、スリーブ21とホルダ22間の面が平 面状でない場合にも、精度よく光軸調整を行 うことができる。図14はスリーブとホルダ間� ��接触面が平面状でない光モジュールを示す� ��である。図14に示すように、ホルダ22-1の上� ��が凸形状であり、スリーブ21-1の下面が凹形 状のような場合、従来のクランプによる把持 では精密に把持固定することは難しい。

 これに対し、光軸調整システム10では、� �力によって光部品を引っ張り、かつ移動し� �固定するので、凹凸形状のような接触面に� �しても、精密に光軸調整を行って光部品同� �を密着固定することができ、光部品形状に� �して制限されることがない。これにより、� �械的機構で把持しづらい光部品に対しても� �易に高精度の光軸調整精度を得ることが可� �である。

 上記については単に本発明の原理を示す� ��のである。さらに、多数の変形、変更が当� ��者にとって可能であり、本発明は上記に示� ��、説明した正確な構成および応用例に限定� ��れるものではなく、対応するすべての変形� ��および均等物は、添付の請求項およびその� ��等物による本発明の範囲とみなされる。