トップ :: G 物理学 :: G11 情報記憶




【発明の名称】 光学部品実装方法及び光学部品実装装置並びに光学装置
【発明者】 【氏名】明間 滋

【氏名】矢吹 彰彦
【要約】 【課題】発光素子と光学素子とを一体的に実装するための光学素子実装方法及び光学素子実装装置並びに光学装置に関し、複数の光学部品を精度よく実装できる光学部品実装方法及び光学部品実装装置並びに光学装置を提供することを目的とする。

【解決手段】発光素子の発光開始時の発光量を測定するとともに、発光素子の発光時間を測定し、発光開始時の発光量と発光時間とに基づいて発光素子の発光量を算出し、算出結果に基づいて発光素子と光学素子との位置決めを行うようにする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 発光素子と光学素子とを一体的に実装するための光学素子実装方法において、前記発光素子の発光量を予測する発光量予測手順と、前記発光量予測手順で予測された発光量に基づいて前記発光素子と前記光学素子との位置決めを行なう位置決め手順とを有することを特徴とする光学素子実装方法。
【請求項２】 発光素子と光学素子とが供給され、該発光素子と該光学素子とを一体的に実装する光学素子実装装置において、前記発光素子の発光量を予測する発光量予測部と、前記発光量予測部で予測された発光量に基づいて前記発光素子及び前記光学素子の位置決めを行なう位置決め部とを有することを特徴とする光学素子実装装置。
【請求項３】 前記発光量予測手順は、前記発光素子の発光量を測定する発光量測定部と、前記発光素子の発光時間を測定する発光時間測定部と、前記発光量測定部で測定された発光量と前記発光時間測定部で測定された発光時間とに基づいて前記発光素子及び前記光学素子を位置決めする時の発光量を算出する発光量算出部とを有することを特徴とする請求項２記載の光学素子実装装置。
【請求項４】 前記発光量算出部は、予め測定された発光素子の発光時間に対する発光量の経時変化の特性に基づいて前記発光素子の現在の発光量を予測することを特徴とする請求項３記載の光学素子実装装置。
【請求項５】 発光素子と光学素子とが一体的に実装された光学装置において、前記発光素子の発光量を予測し、予測された発光量に基づいて前記発光素子及び前記光学素子が位置決めされたことを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光学素子実装装置及び光学素子実装方法に係り、特に、発光素子と光学素子とを一体的に実装するための光学素子実装方法及び光学素子実装装置並びに光学装置に関する。
【０００２】近年、光ディスク装置の小型化、軽量化に伴い、光学系の簡略化が望まれている。そこで、光学系を一体化した光集積モジュールが開発されている。
【０００３】光集積モジュールは、発光素子、受光素子、ビームスプリッタ、ホログラムを集積化した構成とされている。このとき、光集積モジュールは、光学特性上の理由から曲率透過面を持つ構成とされている。曲率透過面は、光ビームの入射方向に応じて透過率が微妙に変化する。このため、所望の透過率を得ようとすると、曲率透過面と光ビームとの位置関係を精度よく調整する必要があった。このため、精度良く光学素子を位置決めできる方法が望まれている。
【０００４】
【従来の技術】図１に従来の光ディスク装置の一例の概略構成図を示す。
【０００５】光ディスク装置１は、スピンドルモータ２、光ピックアップ３、固定光学部４、信号処理回路５、インタフェース回路６、サーボ制御回路７、アクチュエータ８、９から構成される。
【０００６】スピンドルモータ２は、サーボ制御回路７に接続され、サーボ制御回路７からの駆動信号の応じて光ディスク１０を回転させる。光ピックアップ３は、固定光学部４からの光ビームを光ディスク１０に光を照射するとともに、光ディスク１０からの反射光を固定光学部４に供給する。固定光学部４は、信号処理回路５からの駆動信号に応じて光ビームを発生するとともに、光ピックアップ３からの光ビームから再生信号成分及びサーボ信号成分を分離して、電気信号に変換する。固定光学部４からの電気信号は、信号処理回路５に供給される。信号処理回路５は、固定光学部４から再生信号成分から再生信号を復調する。また、信号処理回路５は、固定光学部４からのサーボ信号成分からフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成する。
【０００７】信号処理回路５で生成された再生信号は、インタフェース回路６に供給される。インタフェース回路６は、信号処理回路５からの再生信号を、バス１１を介してホストコンピュータ（図示せず）に伝送する。また、インタフェース回路６は、ホストコンピュータからバス１１を介して供給されるコマンドを受信し、信号処理回路５に供給する。
【０００８】サーボ制御回路７には、信号処理回路５からトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号、並びに各種コマンドが供給される。サーボ制御回路７は、信号処理回路５からトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号、並びに各種コマンドに基づいてアクチュエータ８、９を制御する。
【０００９】アクチュエータ８は、光学ピックアップ３を光ディスク１０の半径方向に移動させる。アクチュエータ９は、光ピックアップ３に搭載された対物レンズ１２を光ディスク１０の半径方向に揺動させ、トラッキング制御を行なうとともに、対物レンズ１２を光ディスク１０の表面に垂直方向に揺動させて、フォーカス制御を行なう。トラッキング制御は、光ビームを光ディスク１０に円周又は螺旋状に形成されたトラックに追従させる制御である。フォーカス制御は、光ビームを光ディスク１０の表面に合焦させる制御である。
【００１０】ここで、固定光学部４について説明する。
【００１１】図２に従来の固定光学部の一例の構成図を示す。
【００１２】固定光学部４は、発光素子２１、受光素子２２，２３，２４、光学素子２６，２７，２８，２９、ビームスプリッタ３０，３１，３２、プリズム３３から構成される。
【００１３】発光素子２１は、レーザダイオードから構成され、レーザ光を出射する。発光素子２１から出射されたレーザ光は、光学素子２６に供給される。光学素子２６は、発光素子２１からのレーザ光を平行光にする。光学素子２６を通過したレーザ光は、ビームスプリッタ３０に供給される。ビームスプリッタ３０は、レーザ光の一部を透過させ、他の一部を屈曲させる。ビームスプリッタ３０を透過したレーザ光は、光ピックアップ３に供給される。
【００１４】ビームスプリッタ３０で屈曲されたレーザ光は、光学素子２７に供給される。光学素子２７は、ビームスプリッタ３０からのレーザ光を集光し、受光素子２２に供給する。受光素子２２は、光学素子２７からのレーザ光の光量に応じた電気信号を出力する。受光素子２２の出力信号は、レーザ光の光量を所定の光量に保持する、いわゆる、ＡＰＣ（Automatic Power Control）に用いられる。
【００１５】光ピックアップ３に供給されたレーザ光は、光ディスク１０に照射される。光ディスク１０は、光ピックアップ３からのレーザ光を反射し、再び光ピックアップ３に供給する。光ディスク１０からの反射光は、ビームスプリッタ３０に供給される。ビームスプリッタ３０は、光ディスク１０からの反射光を折曲させ、ビームスプリッタ３１に供給する。
【００１６】ビームスプリッタ３１は、光ディスク１０からの反射光の一部を透過し、他を光学素子２８に供給する。光学素子２８は、ビームスプリッタ３１からのレーザ光を集光して受光素子２３に供給する。受光素子２３は、光学素子２８からのレーザ光の光量に応じた電気信号を出力する。受光素子２３の出力信号は、光ディスク１０に記録された情報に応じた信号となる。受光素子２３からの信号を復調することにより情報が検出される。
【００１７】また、ビームスプリッタ３１を透過したレーザ光は、光学素子２９に供給される。光学素子２９は、ビームスプリッタ３１からのレーザ光を集光し、ビームスプリッタ３２に供給する。ビームスプリッタ３２は、光学素子２９からのレーザ光の一部を透過させ、他を屈曲させる。
【００１８】ビームスプリッタ３２により屈曲されたレーザ光は、受光素子２４に供給される。受光素子２４は、ビームスプリッタ３２からのレーザ光の光量に応じた電気信号を出力する。受光素子２４の出力信号は、トラッキングサーボ制御を行なうための信号となる。
【００１９】また、ビームスプリッタ３２を透過したレーザ光は、プリズム３３に供給される。プリズム３３は、ビームスプリッタ３２からのレーザ光を成分に応じて異なる方向に出射する。プリズム３３からのレーザ光は、受光素子２５に供給される。受光素子２５は、複数の受光部から構成され、プリズム３３からのレーザ光の光量に応じた電気信号を出力する。受光素子２４の出力信号は、フォーカスサーボ制御を行なうための信号となる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の固定光学部４は、ビームスプリッタ、光学素子の個数が多く、光学系が複雑であり、小型化、軽量化、さらに、低価格化を妨げていた。そこで、上記の固定光学部４を集積化することにより、光学部品の数を削減した光集積モジュールが開発されている。
【００２１】光集積モジュールについて詳細に説明する。
【００２２】図３に光集積モジュールの概略構成図、図４に光集積モジュールの分解斜視図を示す。
【００２３】光集積モジュール４０は、主に、レーザダイオード４１、立上ミラー４２、複合光学素子４３、フォトダイオードアレイ４４、台座４５、金属製ステム４６、接続ピン４７、キャップ４８から構成される。
【００２４】レーザダイオード４１は、発光素子であり、フォトダイオードアレイ４４上の所定の位置に台座４５を介して固定される。レーザダイオード４１は、金属製ステム４６に植設された接続ピン４７を介して信号処理回路５に接続され、信号処理回路５からの駆動信号によりレーザ光を発生する。レーザダイオード４１から出射されたレーザ光は、立上ミラー４２に供給される。
【００２５】立上ミラー４２は、レーザダイオード３１からのレーザ光を９０°折曲させ、光ディスク１０の面に直交する方向に立ち上げる。
【００２６】立上ミラー３２により折曲されたレーザ光は、複合光学素子４３に供給される。複合う光学素子４３は、複数の光学素子を複合して一体化したものである。
【００２７】図５に複合光学素子の分解斜視図を示す。
【００２８】複合光学素子４３は、ホログラム５１，５２、ビームスプリッタ５３，５４、プリズム５５から構成される。
【００２９】立上ミラー４２により立ち上げられたレーザ光は、ホログラム５１に供給される。ホログラム５１は、キャップ４８に固定され、光ディスク１０からの反射光をフォトダイオードアレイ４４上の所定の個所に集光させるように作用する。
【００３０】ホログラム５１を透過したレーザ光は、ビームスプリッタ５３に供給される。ビームスプリッタ５３は、透過面５３ａ及び平面状の反射面５３ｂから構成される。ホログラム５１からのレーザ光は、透過面５３ａに供給される。透過面５３ａは、ホログラム５１からのレーザ光を所定の比率で透過させ、他のレーザ光を反射面５３ｂの方向に反射させる。このとき、レーザダイオード４１からのレーザ光は発散光であるため、平面状の透過面では、レーザ光の光軸とその外周部とでは入射角が異なるため、位置によって透過率が異なる。透過面５３ａは、曲率を持たせることにより、位置による入射角の変移を排除した構成とされている。これにより、透過率の入射角依存性を排除できる。
【００３１】透過面５３ａを透過した光は、ビームスプリッタ５４を通してコリメータレンズ６１に供給される。コリメータレンズ６１は、光集積モジュール４０からの発散光を平行光に変換する。コリメータレンズ６１からの平行光は、対物レンズ６２に供給される。対物レンズ６２は、コリメータレンズ６１からの平行光を光ディスク１０に集光する。また、透過面５３ａで折曲されたレーザ光は、反射面５３ｂに供給される。反射面５３ｂは、透過面５３ａからのレーザ光をフォトダイオードアレイ４４の方向反射する。反射面５３ｂで反射されたレーザ光は、フォトダイオードアレイ４４上に形成されたフォトダイオード７３に入射される。
【００３２】フォトダイオード７３は、モニタ用に用いられる。すなわち、フォトダイオード７３の検出信号に応じてレーザダイオード４１の発光パワーが制御される。
【００３３】光ディスク１０に照射されたレーザ光は、光ディスク１０で反射される。光ディスク１０で反射されたレーザ光は、対物レンズ６２、コリメータレンズ６１を介して再び光集積モジュール４０に入射される。
【００３４】光集積モジュール４０では、光ディスク１０からの反射光は、ビームスプリッタ５４に供給される。ビームスプリッタ５４は、透過面５４ａ及び反射面５４ｂが形成されている。透過面５４ａは、透過面５３ａと同様な曲率に形成され、コリメータレンズ６１からのレーザ光の略８１パーセントを透過し、他を反射面５４ｂに折曲する。透過面５３ａを透過したレーザ光は、ビームスプリッタ５３を介してホログラム５１に入射される。
【００３５】ホログラム５１は、入射光をフォトダイオードアレイ４４に形成されたフォトダイオード７１に分割し、集光する。フォトダイオード７１は、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を検出するために用いられる。
【００３６】また、透過面５４ａで折曲されレーザ光は、反射面５４ｂに供給される。反射面５４ｂは、透過面５４ａからのレーザ光をフォトダイオードアレイ４４方向に反射させる。このとき、反射面５４ｂは、曲率を持って形成されている。
【００３７】反射面５４ｂで反射されたレーザ光は、プリズム５５に供給される。プリズム５５は、反射面５４ｂからのレーザ光を２方向に分割し、フォトダイオードアレイ４４上に形成されたフォトダイオード７２に供給する。フォトダイオード７２は、信号検出用に用いられる。
【００３８】このとき、ビームスプリッタ５３、５４の透過面５３ａ、５４ａの曲率は、レーザ光の発散及び集束に応じた曲率に設定されている。この曲率は、透過面５３ａ、５４ａへのレーザ光の入射位置によって規定されているので、レーザ光の入射位置が変移すると、透過率が大きく低下する。透過率が低下すると、光ディスク１０の記録再生能力が低下する。このため、透過率は、所定の範囲内に設定する必要がある。透過率を所定の範囲内に設定するためには、ビームスプリッタ５３、５４へのレーザ光の入射位置を精密に位置決めする必要があった。
【００３９】また、レーザダイオード４１は、発光による発熱によって時間とともに、出力が低下する傾向にある。光集積モジュール４０では、ビームスプリッタ５３によって、レーザダイオード４１からのレーザ光が分離され、モニタされて、レーザダイオード４１にＡＰＣがかけている。このため、ビームスプリッタ５３が位置決めされる前にはレーザダイオード４１の出力は、一定に制御することはできない。
【００４０】しかるに、上記構成の光集積モジュールでは、ビームスプリッタ５３、５４の位置決め時には、レーザダイオード４１の出力は、非ＡＰＣ状態であるため、出力を確定できず、よって、光集積モジュール４０の透過率を正確に測定することができない。例えば、レーザダイオード４１は、温度上昇に応じて発光量が低下する特性を有する。また、レーザダイオード４１は、発光時間に応じて自己の発熱により温度が上昇する。よって、レーザダイオード４１は、発光時間に応じて発光量が低下する特性を有する。このため、レーザダイオード４１は、非ＡＰＣ状態では、出力を確定できない。
【００４１】したがって、所定の透過率となるようにビームスプリッタ５３、５４を正確に位置決めすることが困難である。
【００４２】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、複数の光学部品を精度よく実装できる光学部品実装方法及び光学部品実装装置並びに光学装置を提供することを目的とする。
【００４３】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザダイオードの発光開始時の発光量を測定するとともに、発光時間を測定し、発光量の発光時間に応じた低下を考慮して発光量を予測しておき、予測された発光量となるようにレーザダイオードと光学部品との位置決めを行なう。
【００４４】本発明によれば、レーザダイオードの発光量を確定できない状態であっても、レーザダイオードと光学部品との位置決めを行なえる。
【００４５】
【発明の実施の形態】図６に本発明の光学素子実装装置の一実施例の概略構成図を示す。
【００４６】本実施例の光学素子実装装置１００は、主に、部品供給部１０１、光量測定部１０２、部品位置決め部１０３、コントローラ１０４から構成される。
【００４７】部品供給部１０１は、光学部品を部品位置決め部１０３に供給する。部品供給部１０１は、パレット１１１、パレット移動部１１２、１１３、吸着部１１４、吸着部移動部１１５、１１６を含む。
【００４８】パレット１１１は、実装しようとする光学部品を保持する。パレット移動部１１２は、パレット１１１をＸ方向に移動させる。パレット移動部１１３は、パレット１１１をＹ方向に移動させる。
【００４９】吸着部１１４は、パレット１１１に載置された光学部品を吸着する。吸着部移動部１１５は、吸着部１１４をＺ方向に移動させる。吸着部移動部１１６は、吸着部１１４をＸ方向に移動させる。
【００５０】光学測定部１０２は、コリメータレンズ１２１、パワーメータ１２２、パワーメータ移動部１２３、オートコリメータ１２４、コリメータレンズ移動部１２５を含む。コリメータレンズ１２１は、光学部品からの発散光を平行光に変換する。コリメータレンズ１２１を設けることにより、光ディスク装置１に実装した状態に近い状態で測定を行なうことができる。
【００５１】パワーメータ１２２は、光学部品からのレーザ光の光量を測定する。パワーメータ移動部１２３は、パワーメータ１２２をＸ方向に移動させる。オートコリメータ１２４は、光学部品からのレーザ光の光軸の傾きを検出するために用いられる。コリメータレンズ移動部１２５は、コリメータレンズ１２４をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させる。
【００５２】部品位置決め部１０３は、位置決めテーブル１３１、位置決めテーブル移動部１３２、把持部１３３、把持部移動部１３４，１３５，１３６、ＵＶ接着剤供給部１３７、ＵＶ接着剤供給部移動部１３８、ＵＶ照射部１３９から構成される。
【００５３】位置決めテーブル１３１には、サーボホログラム搭載済ステム１４１、複合プリズム１４２が搭載される。複合プリズム１４２は、図５に示す複合光学素子４３のうちホログラム５２、ビームスプリッタ５３，５４、プリズム５５が一体的に形成されたものである。
【００５４】位置決めテーブル１３１は、位置決め作業用のテーブルとして用いられる。位置決めテーブル移動部１３２は、位置決めテーブル１３１をＸ方向に移動させる。
【００５５】把持部１３３は、複合プリズム１４２を把持する。
【００５６】図７に本発明の一実施例の把持部の構成図を示す。
【００５７】把持部１３３は、爪部１５１、１５２、エアチャック１５３、透過素子１５４から構成される。爪部１５１、１５２は、エアチャック１５３に結合されており、エアチャック１５３により矢印Ａ方向に移動可能とされている。爪部１５１，１５２が矢印Ａ方向に移動し、複合プリズム１４２は、爪部１５１、１５２により挟持され、サーボホログラム搭載済ステム１４１上に移送され、位置決めが行われる。透過素子１５４は、爪部１５１に設けられている。透過素子１５４は、サーボホログラム搭載済ステム１４１からのレーザ光を測定するために用いられ。透過素子１５４の透過率は、略１００％であり、複合プリズム１４２の材料による光量の減衰を考慮して透過率が決定されている。サーボホログラム搭載済ステム１４１からのレーザ光を、透過素子１５４を通して測定することにより、複合プリズム１４２をレーザ光が１００％透過した場合の光量を正確に測定することができる。
【００５８】また、把持部１３３の爪部１５１に透過素子１５４を設けることにより、把持部１３３をわずかに移動させることにより、透過率１００％の光量と複合プリズム１４２の透過率とを測定する。このため、測定を迅速に行なえる。。
【００５９】把持部移動部１３４，１３５，１３６は、把持部１３３をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させる。ＵＶ接着剤供給部１３７は、ＵＶ接着剤を供給する。ＵＶ接着剤供給部移動部１３８は、ＵＶ接着剤供給部１３７をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させる。ＵＶ照射部１３９は、光学部品の接着部分に紫外線ＵＶを照射する。
【００６０】コントローラ１０４は、上記の光学素子実装装置１００の全体の動作を制御する。
【００６１】図８に本発明の一実施例のコントローラの実装時の処理フローチャートを示す。
【００６２】コントローラ１０４での実装時の処理は、ステップＳ１〜Ｓ５の処理を含む。ステップＳ１は、前処理を行なうステップである。前処理は、サーボホログラム搭載済ステム１４１及び複合プリズム１４２の供給を行なう動作を制御する処理である。
【００６３】ステップＳ２は、ＬＤ発光量測定処理を行なうステップである。ＬＤ発光量測定処理は、サーボホログラム搭載済ステム１４１からのレーザ光の光量を測定する処理である。
【００６４】ステップＳ３は、第１位置決め処理を行なうステップである。第１位置決め処理は、透過率測定時のレーザ光の光量を予測する処理である。
【００６５】ステップＳ４は、第２位置決め処理を行なうステップである。第２位置決め処理は、ＡＰＣによる出力を測定する処理である。
【００６６】ステップＳ５は、固定処理を行なうステップである。固定処理は、サーボホログラム搭載済ステム１４１に複合プリズム１４２を固定する処理である。
【００６７】次にステップＳ１の前処理について詳細に説明する。
【００６８】図９に本発明の一実施例の前処理の処理フローチャートを示す。
【００６９】前処理は、ステップＳ１−１〜Ｓ１−１１のステップを含む。
【００７０】ステップＳ１−１は、吸着部１１５の移動制御を行なうステップである。ステップＳ１−１では、吸着部移動部１１５を制御して、吸着部１１４を、複合プリズム１４２を吸着するための所定位置に移動させる制御が行なわれる。
【００７１】ステップＳ１−２は、パレット１１１を位置決めする制御を行なうステップである。ステップＳ１−２では、パレット移動部１１２、１１３が制御され、パレット１１１を吸着部１１４の下部に部品位置決め部１０３に供給する複合プリズム１４２が位置するように移動させる制御が行なわれる。
【００７２】ステップＳ１−３は、複合プリズム１４２を吸着部１１４に吸着させる制御を行なうステップである。ステップＳ１−３では、まず、吸着部移動部１１５を制御し、吸着部１１４を下降させて、パレット１１１上の複合プリズム１４２に密着させる制御が行なう。次に、吸着部１１４に複合プリズム１４２を吸着させる制御を行なう。次に、再び、吸着部移動部１１５を制御し、吸着部１１４を上昇させ、吸着部１１４を元の位置に戻す制御を行なう。
【００７３】ステップＳ１−４は、吸着部１１４を移動させる処理を行なうステップである。ステップＳ１−４では、吸着部移動部１１６が制御され、吸着部１１４が位置決めステージ１３１上に移動される。
【００７４】ステップＳ１−５は、吸着部１１４による複合プリズム１４２の吸着を解除するステップである。ステップＳ１−５では、吸着部移動部１１５が制御され、吸着部１１４が下降され、複合プリズム１４２が位置決めテーブル１３１上の所定位置に位置決めされる。次に、吸着部１１４が制御され、複合プリズム１４２の吸着が解除される。これにより、複合プリズム１４２が位置決めテーブル１３１上の所定位置に載置される。このとき、位置決めテーブル１３１の複合プリズム１４２が載置される部分には、突き当て部１６１が設けられている。ステップＳ１−６では、複合プリズム１４２は、突き当て部１６１により押圧されて、位置決めテーブル１３１上の所定の位置に正確に位置決めされる。
【００７５】さらに、吸着部移動部１１５が制御され、吸着部１１４が上昇し、元の位置に戻される。さらに、吸着部移動部１１６が制御され、吸着部１１４は、パレット１１１上に戻され、次の複合プリズム１４２を吸着する準備に移る。
【００７６】ステップＳ１−７は、位置決めステージ１３１を移動させるステップである。ステップＳ１−７では、位置決めステージ移動部１３２が制御され、複合プリズム１４２が把持部１３３の下部の所定位置にくるように位置決めステージ１３１が移動される。
【００７７】ステップＳ１−８は、複合プリズム１４２を把持するステップである。ステップＳ１−８では、把持部１３３が制御され、爪部１５１、１５２が開かれる。次に、把持部移動部１３６が制御され、把持部１３３が下降され、爪部１５１と爪部１５２との間に複合プリズム１４２が位置決めされる。次に、把持部１３３が制御され、爪部１５１と爪部１５２との間隙が閉じられ、爪部１５１と爪部１５２とにより複合プリズム１４２が挟持される。さらに、把持部移動部１３６が制御され、把持部１３３が上昇される。
【００７８】ステップＳ１−９は、サーボホログラム搭載済ステム１４１を位置決めステージ１３１の所定の位置に取り付けるステップである。ステップＳ１−９の位置決めステージ１３１の取り付け作業は、図示しない取り付け装置によって自動で、取り付けてもよいし、人手によって取り付けるようにしてもよい。サーボホログラム搭載済ステム１４１を位置決めステージ１３１の所定の位置に取り付けることにより、サーボホログラム搭載済ステム１４１とコントローラ１０４とがケーブル１６２を介して電気的に接続される。
【００７９】ステップＳ１−１０は、ＵＶ接着剤を塗布するステップである。ステップＳ１−１０では、まず、ＵＶ接着剤供給部移動部１３８が制御され、ＵＶ接着剤供給部１３７をステップＳ１−９で位置決めステージ１３１に取り付けられたサーボホログラム搭載済ステム１４１の上面部分に位置決めされる。次に、ＵＶ接着剤供給部１３７が制御され、ＵＶ接着剤がサーボホログラム５１、キャップ４８の上面に塗布される。さらに、ＵＶ接着剤供給部移動部１３８が制御され、ＵＶ接着剤供給部１３７は元の位置に戻される。
【００８０】ステップＳ１−１１は、位置決めステージ１３１を移動させるステップである。ステップＳ１−１１では、位置決めステージ移動部１３２が制御され、把持部１３３により把持された複合プリズム１４２の下部にサーボホログラム搭載済ステム１４１が位置するように位置決めステージ１３１が移動される。
【００８１】以上により複合プリズム１４２とサーボホログラム搭載済ステム１４１との実装準備が完了する。
【００８２】次に、ステップＳ２のＬＤ発光量測定処理について詳細に説明する。
【００８３】図１０に本発明の一実施例のＬＤ発光量測定処理のフローチャートを示す。
【００８４】ＬＤ発光量測定処理は、ステップＳ２−１〜Ｓ２−７を含む。
【００８５】ステップＳ２−１は、透過素子１５４をセットするステップである。ステップＳ２−１では、把持部移動部１３４が制御され、透過素子１５４が形成された爪部１５１がサーボホログラム搭載済ステム１４１の上部に位置するように把持部１３３が移動される。
【００８６】なお、このとき、オートコリメータ１２４でコリメータレンズ１２１からのレーザ光の光軸を監視しており、コリメータレンズ１２１からのレーザ光の光軸が基準光軸となるようにコリメータレンズ移動部１２５を制御し、コリメータレンズ１２１の位置を制御する。
【００８７】ステップＳ２−２は、パワーメータ１２２をセットするステップである。ステップＳ２−２では、パワーメータ移動部１２３が制御され、パワーメータ１２２がサーボホログラム搭載済ステム１４１の上部に位置するようにパワーメータ１２２を移動される。
【００８８】ステップＳ２−３は、サーボホログラム搭載済ステム１４１に搭載されたレーザダイオード４１を所定のパワーで発光させるとともに、内部タイマスタートさせるステップである。レーザダイオード４１から出射されたレーザ光は、立上ミラー４２により立ち上げられた後、サーボホログラム５１、透過素子１５４を介してパワーメータ１２２に供給される。
【００８９】ステップＳ２−４は、パワーメータ１２２により入射光の光量を測定するステップである。ステップＳ２−４で測定される光量は、レーザダイオード４１から発光されるレーザ光の初期状態の発光量に相当する。
【００９０】ステップＳ２−５は、ステップＳ２−４で測定された光量をディジタルデータに変換するステップである。
【００９１】ステップＳ２−６は、ステップＳ２−５で変換されたディジタルデータを記憶するステップである。
【００９２】ステップＳ２−７は、複合プリズム１４２を移動させるステップである。ステップＳ２−７では、把持部移動部１３４，１３６を制御し、把持部１３３を複合プリズム１４２がサーボホログラム搭載済ステム１４１上の所定の位置にセットされるように移動させる。
【００９３】ステップＳ２−８は、複合プリズム１４２がサーボホログラム搭載済ステム１４１上の所定の位置にセットされたか否かを判定するステップである。ステップＳ２−８で複合プリズム１４２がサーボホログラム搭載済ステム１４１上の所定の位置にセットされると、ＬＤ発光量測定処理が終了となる。
【００９４】次にステップＳ３の第１位置決め処理について詳細に説明する。
【００９５】図１１に本発明の一実施例の第１位置決め処理のフローチャートを示す。
【００９６】ステップＳ３の第１位置決め処理は、ステップＳ３−１〜Ｓ３−５から構成される。
【００９７】ステップＳ３−１は、経過時間を更新するステップである。ステップＳ３−１では、現在までの経過時間ｔ０にステップＳ３−１〜Ｓ３−５の処理にかかる時間Δｔを加算した予測経過時間ｔを求める。
【００９８】ステップＳ３−２は、ステップＳ３−１で求められた予測経過時間ｔの光量の予測値ｙ´を求めるステップである。ステップＳ３−２では、まず、ステップＳ２で測定された初期値ａ０及びステップＳ３−１で求められた予測時刻ｔを下記の演算式（１）に代入し、予測測定光量ｙを求める。
【００９９】
ｙ＝ａntn＋ａn-1tn-1＋・・・・＋ａｔ＋ａ０ ・・・（１）
なお、ａn、ａn-1・・・ａは、所定の係数であり、この係数ａn、ａn-1・・・ａは、レーザダイオード４１の発光経過時間に対する出力光量の特性に基づいて予め決定されるものである。
【０１００】次に、演算式（１）により求められた予測光量ｙを下記演算式（２）に代入して、予測値ｙ´を求める。
【０１０１】
ｙ´＝η×ｙ ・・・（２）
ここで、ηは、複合プリズム１４２の目標透過率である。
【０１０２】ステップＳ３−３は、パワーメータ１２２により光量を測定するステップである。ステップＳ３−４は、ステップＳ３−３で測定された測定結果をディジタルデータに変換するステップである。
【０１０３】ステップＳ３−５は、ステップＳ３−４で測定された測定値とステップＳ３−２で予測された予測値とが一致するか否かを判定するステップである。ステップＳ３−５で測定値と予測値とが不一致であれば、ステップＳ３−６を実行する。
【０１０４】ステップＳ３−６は、複合プリズム１４２をＹ方向に微小に移動させるステップである。ステップＳ３−６では、把持部移動部１３４を制御することにより、複合プリズム１４２をＹ方向に微小に移動させる。ステップＳ３−６で複合プリズム１４２を微小に移動させた後、ステップＳ３−１に戻って再び予測値と測定値との比較が行なわれる。上記ステップＳ３−１〜Ｓ３−６は、予測値と測定値とが一致するまで実行される。
【０１０５】ステップＳ３−５で、測定値と予測値とが一致すれば、サーボホログラム搭載済ステム１４１と複合プリズム１４２との位置決めが終了したとものと判定して、ステップＳ４が実行される。
【０１０６】図１２に本発明の一実施例の第１位置決め処理の動作を説明するための図を示す。図１２において、横軸は時刻、縦軸は出力パワーを示す。
【０１０７】レーザダイオード４１の出力特性は、経過時間に応じて出力パワーが低下する特性を示す。図１２において実線は透過素子１５４の出力光量、破線は透過率ηの透過素子を透過したときの出力光量を示す。
【０１０８】実線の特性は、前述演算式（１）で近似される。破線の特性は、実線の特性に透過率ηをかけたときの特性である。すなわち、破線の特性が予測値となる。
【０１０９】時刻ｔ０でＬＤ発光量測定処理が実行され、初期値ａ０が求められる。次に、時刻ｔ１で１回目の第２位置決め処理が実行される。このとき、時刻ｔ１では、複合プリズム１４２の透過率が小さいため「●」に示す測定値は、破線上の予測値「○」に達していない。このため、複合プリズム１４２が微小に移動されて時刻ｔ２で再び予測値との比較が行なわれる。このような測定と複合プリズム１４２の微小移動がｎ回繰り返され、時刻ｔｎ＋１で測定値「●」と予測値「○」とが一致する。すなわち、複合プリズム１４２の透過率が設計値であるηと一致することになる。
【０１１０】以上により複合プリズム１４２は、Ｙ方向に透過率が設計値となるように位置決めされる。
【０１１１】次にステップＳ４の第２位置決め処理について詳細に説明する。
【０１１２】図１３に本発明の一実施例の第２位置決め処理のフローチャートを示す。
【０１１３】第１位置決め処理は、ステップＳ４−１〜Ｓ４−４から構成される。
【０１１４】ステップＳ４−１は、複合プリズム１４２をＸ方向に微小移動するステップである。ステップＳ４−１では、把持部移動部１３５を制御することにより把持部１３３をＸ方向に移動させ、複合プリズム１４２を微小移動させる。
【０１１５】ステップＳ４−２は、サーボホログラム搭載済ステム１４１のフォトダイオードアレイ４４上に形成されたフォトダイオード７３の出力を測定するステップである。ステップＳ４−３は、ステップＳ４−２で測定したパワーメータ１２３の出力をディジタルデータに変換するステップである。
【０１１６】ステップＳ４−４は、変換されたディジタルデータが最大であるか否かを判定するステップである。
【０１１７】ステップＳ４−４でディジタルデータが最大であると判定されると、次にステップＳ５の固定処理が実行される。
【０１１８】以上により複合プリズム１４２は、Ｘ方向の最適位置にＡＰＣ出力が最大となるように位置決めされる。以上により複合プリズム１４２を正確に位置決めできる。
【０１１９】次にステップＳ５の固定処理について詳細に説明する。
【０１２０】図１４に本発明の一実施例の固定処理のフローチャートを示す。
【０１２１】固定処理は、ステップＳ５−１、Ｓ５−２を含む。
【０１２２】ステップＳ５−１は、紫外線を照射するとともに、紫外線照射時間監視用タイマを起動するステップである。ステップＳ５−１では、紫外線照射部１３９を制御して、紫外線を照射する。タイマを起動する。
【０１２３】ステップＳ５−２は、所定時間経過したか否かを判定するステップである。ステップＳ５−２では、ステップＳ５−１で起動されたタイマを監視して、所定時間経過したときには、ステップＳ５−３を実行する。ステップＳ５−３は、紫外線の照射を停止するステップである。ステップＳ５−３では、紫外線照射部１３９を制御して、紫外線の照射を停止させる。
【０１２４】以上により、紫外線が所定時間、サーボホログラム搭載済ステム１４１及び複合プリズム１４２に照射される。紫外線が所定時間、サーボホログラム搭載済ステム１４１及び複合プリズム１４２に照射されることにより、サーボホログラム搭載済ステム１４１と複合プリズム１４２との間に塗布されたＵＶ接着剤が硬化し、サーボホログラム搭載済ステム１４１と複合プリズム１４２とが固着される。
【０１２５】以上本実施例によれば、ＡＰＣがかけられない状態でもレーザダイオード４１の出力を予測し、正確に位置決めを行なうことができる。
【０１２６】また、本実施例によれば、曲率透過面を有する光学素子の位置と光の入射位置との位置決めを正確に行なうことができ、所望の透過率を達成できるので、光学素子からの出射光の光強度を所望の光強度にすることができる。
【０１２７】また、本実施例のような、曲率透過面を有する光学素子を有する光学装置においては、上記のように光学素子の位置と光の入射位置との位置決めを行なうことにより、所望の透過率を達成できるので、光学装置からの出射光の光強度を所望の光強度にすることができる。
【０１２８】さらに、上記のような曲率透過面を有する光学素子を有する光学装置からの光により記録媒体に対して記録／再生を行なう記憶装置においては、上記のように光学素子の位置と光の入射位置との位置決めを行なうことにより、所望の透過率を達成できるので、記録媒体への出射光の光強度を所望の光強度にすることができる。
【０１２９】本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱することなく種々の変形例が可能である。
【０１３０】（付記１） 発光素子と光学素子とを一体的に実装するための光学素子実装方法において、前記発光素子の予測する発光量予測手順と、前記発光量予測手順で予測された発光量に基づいて前記発光素子と前記光学素子との位置決めを行なう位置決め手順とを有することを特徴とする光学素子実装方法。
【０１３１】（付記２） 前記発光量予測手順は、前記発光素子の発光量を測定する発光量測定手順と、前記発光素子の発光時間を測定する発光時間測定手順と、前記発光量測定手順で測定された発光量と前記発光時間測定手順で測定された発光時間とに基づいて前記発光素子と前記光学素子との位置決めする時の発光量を算出する発光量算出手順とを有することを特徴とする付記１記載の光学素子実装方法。
【０１３２】（付記３） 前記発光量算出手順は、予め測定された発光素子の発光時間に対する発光量の経時変化の特性に基づいて前記発光素子の発光量を予測することを特徴とする付記２記載の光学素子実装方法。
【０１３３】（付記４） 前記発光素子からの光を実装時に近似した状態で測定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の光学素子実装方法。
【０１３４】（付記５） 前記測定状態を調整する調整手順を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の光学素子実装方法。
【０１３５】（付記６） 発光素子と光学素子とが供給され、該光学素子と該光学素子とを一体的に実装する光学素子実装装置において、前記発光素子の発光量を予測する発光量予測部と、前記発光量予測部で予測された発光量に基づいて前記発光素子及び前記光学素子の位置決めを行なう位置決め部とを有することを特徴とする光学素子実装装置。
【０１３６】（付記７） 前記発光量予測手順は、前記発光素子の発光量を測定する発光量測定部と、前記発光素子の発光時間を測定する発光時間測定部と、前記発光量測定部で測定された発光量と前記発光時間測定部で測定された発光時間とに基づいて前記発光素子及び前記光学素子を位置決めする時の発光量を算出する発光量算出部とを有することを特徴とする付記６記載の光学素子実装装置。
【０１３７】（付記８） 前記発光量算出部は、予め測定された発光素子の発光時間に対する発光量の経時変化の特性に基づいて前記発光素子の現在の発光量を予測することを特徴とする付記５記載の光学素子実装装置。
【０１３８】（付記９） 前記発光素子からの光を実装時と等価な状態に変換する変換素子を有することを特徴とする付記６乃至８のいずれか一項記載の光学素子実装装置。
【０１３９】（付記１０） 前記変換素子と前記光学素子との位置を調整する調整部を有することを特徴とする付記９記載の光学素子実装装置。
【０１４０】（付記１１） 発光素子と光学素子とが一体的に実装された光学装置において、前記発光素子の発光量を予測し、予測された発光量に基づいて前記発光素子及び前記光学素子が位置決めされたことを特徴とする光学装置。
【０１４１】（付記１２） 予め測定された発光素子の発光時間に対する発光量の経時変化の特性に基づいて前記発光素子の発光量が予測され、前記発光素子と前記光学素子とが位置決めされたことを特徴とする付記１１記載の光学装置。
【０１４２】（付記１３） 前記発光素子が発光されてから所定時間経過後の発光量を予測し、前記発光素子と前記光学素子とが位置決めされたことを特徴とする付記７又は８記載の光学装置。
【０１４３】
【発明の効果】本発明によれば、発光素子の発光量を確定できない状態であっても、発光素子の発光量を予測し、予測した発光量から光学部品との位置決めを行なえるなどの特長を有する。
【出願人】 【識別番号】０００００５２２３
【氏名又は名称】富士通株式会社
【出願日】 平成１２年８月１１日（２０００．８．１１）
【代理人】 【識別番号】１０００７０１５０
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
【公開番号】 特開２００２−５６５７２（Ｐ２００２−５６５７２Ａ）
【公開日】 平成１４年２月２２日（２００２．２．２２）
【出願番号】 特願２０００−２４５２５８（Ｐ２０００−２４５２５８）