專利名稱：透鏡偏移測(cè)量設(shè)備、透鏡偏移測(cè)量方法和光學(xué)模塊制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種透鏡偏移測(cè)量設(shè)備、透鏡偏移測(cè)量方法和光學(xué)模塊制造方法。
技術(shù)背景
例如，在用于光學(xué)通信的光學(xué)半導(dǎo)體元件的CAN封裝中，通常使用其中透鏡氣密 密封到中央部的蓋(下文，稱為透鏡蓋)來執(zhí)行封裝，以便實(shí)現(xiàn)與光纖的光學(xué)耦合或與用以 連接光纖的插座的光學(xué)耦合。透鏡蓋通過電阻焊相對(duì)于圓盤狀組塊(管座Stem)氣密密 封，諸如激光二極管這樣的芯片被安裝在該圓盤狀組塊(管座)處。
當(dāng)透鏡蓋被氣密密封時(shí)，管座和透鏡蓋基于其外部位置定位并彼此焊接。在此情 形中，如果透鏡相對(duì)于蓋是偏心的，則由于透鏡相對(duì)于安裝在管座的中心上的激光二極管 的發(fā)光點(diǎn)的位置偏移，所以通過該透鏡聚焦光的激光二極管的聚焦點(diǎn)的位置也可能從CAN 封裝的中心偏移。
這樣，如果激光二極管的聚焦點(diǎn)的位置從CAN封裝的中心偏移，則在下面的過程 中，當(dāng)將CAN封裝結(jié)合到光纖或插座以構(gòu)成光學(xué)模塊(光學(xué)半導(dǎo)體器件)時(shí)，需要時(shí)間來調(diào) 節(jié)光軸或光學(xué)模塊的光學(xué)耦合效率降低。
為此，當(dāng)對(duì)用于光學(xué)模塊的光學(xué)半導(dǎo)體元件進(jìn)行組裝時(shí)，在密封CAN封裝之前，需 要預(yù)先測(cè)量透鏡蓋的透鏡偏心量并排除偏心量超出標(biāo)準(zhǔn)的透鏡蓋，或當(dāng)密封CAN封裝時(shí)， 根據(jù)所測(cè)量的偏心量來執(zhí)行位置校正。因此，用于測(cè)量透鏡蓋的透鏡偏心的技術(shù)變得重要。
在日本特開專利公布No. 2005-221471中，描述了一種測(cè)量透鏡的偏心量的透鏡 偏心測(cè)量設(shè)備。此透鏡偏心測(cè)量設(shè)備具有透鏡偏心測(cè)量夾具，當(dāng)測(cè)量透鏡的偏心時(shí)，該透鏡 偏心測(cè)量夾具保持透鏡。該透鏡偏心測(cè)量夾具包括安裝臺(tái)、保持構(gòu)件和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其中，其 中將透鏡保持在框體中的附透鏡構(gòu)件被安裝在該安裝臺(tái)上，該保持構(gòu)件與設(shè)置在安裝臺(tái)上 的附透鏡構(gòu)件的框體的外邊緣接觸并對(duì)該附透鏡構(gòu)件進(jìn)行定位，而該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)附透鏡 構(gòu)件。
通過日本特開專利公布No. 2005-221471中公開的透鏡偏心測(cè)量設(shè)備的測(cè)量執(zhí)行 如下。首先，將附透鏡構(gòu)件安裝在安裝臺(tái)上，在附透鏡構(gòu)件通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，將測(cè) 量光通過針孔輻射到附透鏡構(gòu)件的透鏡上，并通過使來自透鏡表面的返回光成像來獲得多 個(gè)圖像數(shù)據(jù)。接下來，通過對(duì)該圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像處理來計(jì)算透鏡相對(duì)于附透鏡構(gòu)件的框 體的偏心量。具體地，如果通過對(duì)多個(gè)圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像處理檢測(cè)到點(diǎn)光源(光通過針孔 從所述點(diǎn)光源輻射到透鏡上)的虛像的位置的跡線并且該虛像的位置不改變，則確定透鏡 不偏心。同時(shí)，如果虛像的位置改變并且形成圓形跡線，則確定透鏡是偏心的并且將該跡線 的半徑計(jì)算為透鏡相對(duì)于框體的偏心量。發(fā)明內(nèi)容
然而，本發(fā)明人已認(rèn)識(shí)如下。根據(jù)日本特開專利公布No. 2005-221471中公開的技 術(shù)，出現(xiàn)如下問題。
首先，由于通過旋轉(zhuǎn)附透鏡構(gòu)件來測(cè)量透鏡的偏心量，所以需要旋轉(zhuǎn)附透鏡構(gòu)件 的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜，并且制造成本增加。
多個(gè)圖像數(shù)據(jù)在旋轉(zhuǎn)附透鏡構(gòu)件的過程中獲取并基于圖像數(shù)據(jù)的處理結(jié)果來計(jì) 算偏心量。為此，可能需要測(cè)量時(shí)間。
由于將測(cè)量光輻射到透鏡表面上并檢測(cè)反射光(返回光)的位置，所以不能測(cè)量 當(dāng)透鏡安裝為相對(duì)于框體傾斜時(shí)出現(xiàn)的透鏡的光軸的偏移。為此，不能精確地估計(jì)當(dāng)光學(xué) 模塊組裝時(shí)激光二極管的聚焦點(diǎn)由于透鏡引起的位置偏移。
這樣，使用具有簡(jiǎn)單構(gòu)造的設(shè)備難以在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算由于透鏡相對(duì)于框體的偏心 導(dǎo)致的透鏡的聚焦點(diǎn)的位置偏移量以及計(jì)算由于透鏡相對(duì)于框體的傾斜導(dǎo)致的透鏡的聚 焦點(diǎn)的位置偏移量。
在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種透鏡偏移測(cè)量設(shè)備，該透鏡偏移測(cè)量設(shè)備包括輻射單 元，其將光輻射到附透鏡構(gòu)件上，該附透鏡構(gòu)件具有透鏡和用以保持該透鏡的框體，從而產(chǎn) 生來自框體的反射光和通過借助透鏡聚焦透射通過該透鏡的光而形成的聚焦點(diǎn)；成像單 元，其中，所述附透鏡構(gòu)件位于所述成像單元的成像范圍中；以及圖像處理單元，其對(duì)通過 該成像單元獲得的成像結(jié)果執(zhí)行圖像處理并計(jì)算透鏡的偏移，其中成像單元使來自框體的 反射光和透射通過透鏡的光成像，而作為圖像處理，圖像處理單元執(zhí)行第一過程、第二過程 和第三過程，在該第一過程中，基于反射光的成像結(jié)果來計(jì)算框體的預(yù)定部的位置，在該第 二過程中，基于透射通過透鏡的光的成像結(jié)果來計(jì)算聚焦點(diǎn)的位置，而在該第三過程中，基 于第一和第二過程的處理結(jié)果來計(jì)算聚焦點(diǎn)的位置相對(duì)于該預(yù)定部的偏移量，作為透鏡的 偏移。
根據(jù)該透鏡偏移測(cè)量設(shè)備，可基于來自附透鏡構(gòu)件的框體的反射光的成像結(jié)果計(jì) 算框體的預(yù)定部的位置，可基于透射通過透鏡的光的成像結(jié)果計(jì)算通過透鏡形成的聚焦點(diǎn) 的位置，并且可基于所計(jì)算的位置來計(jì)算聚焦點(diǎn)的位置相對(duì)于框體的預(yù)定部的偏移量。因 此，可在不旋轉(zhuǎn)附透鏡構(gòu)件的情況下計(jì)算由于透鏡的偏移(透鏡相對(duì)于框體的偏心或傾 斜)導(dǎo)致的聚焦點(diǎn)的位置的偏移量。也就是說，旋轉(zhuǎn)附透鏡構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是不必要的，并 且使用具有簡(jiǎn)單構(gòu)造的設(shè)備，可計(jì)算由于透鏡相對(duì)于框體的偏心或傾斜導(dǎo)致的聚焦點(diǎn)的位 置的偏移量作為透鏡的偏移。
此外，成像不需要在旋轉(zhuǎn)附透鏡構(gòu)件的過程中多次執(zhí)行，而是可僅在附透鏡構(gòu)件 的位置固定的狀態(tài)下執(zhí)行一次成像?？商娲兀淮纬上窨稍诟酵哥R構(gòu)件的位置固定的狀 態(tài)下相對(duì)于來自框體的反射光和透射通過透鏡的光的每一個(gè)執(zhí)行。為此，可在短時(shí)間內(nèi)測(cè) 量聚焦點(diǎn)的位置的偏移量。
由于通過透鏡聚焦的光的聚焦點(diǎn)的位置基于透射通過透鏡的光的成像結(jié)果計(jì)算， 所以可計(jì)算由于透鏡的傾斜導(dǎo)致的聚焦點(diǎn)的位置偏移。
也就是說，使用具有簡(jiǎn)單構(gòu)造的設(shè)備，可在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算由于透鏡相對(duì)于框體的 偏心導(dǎo)致的透鏡的聚焦點(diǎn)的位置偏移量和由于透鏡相對(duì)于框體的傾斜導(dǎo)致的透鏡的聚焦 點(diǎn)的位置偏移量。
在另一實(shí)施例中，提供一種透鏡偏移測(cè)量方法，該透鏡偏移測(cè)量方法包括在光 輻射到具有透鏡和用以保持該透鏡的框體的附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生來自框體的反射光的 狀態(tài)下，基于通過使來自框體的反射光成像而獲得的成像結(jié)果來計(jì)算該框體的預(yù)定部的位 置；在光輻射到附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生通過借助透鏡聚焦透射通過該透鏡的光而形成的 聚焦點(diǎn)的狀態(tài)下，基于通過使透射通過透鏡的光成像而獲得的成像結(jié)果來計(jì)算該聚焦點(diǎn)的 位置；以及計(jì)算該聚焦點(diǎn)的位置相對(duì)于該預(yù)定部的偏移量，作為該透鏡的偏移。
在另一實(shí)施例中，提供一種光學(xué)模塊制造方法，該光學(xué)模塊制造方法包括在光 輻射到具有透鏡和用以保持該透鏡的框體的附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生來自框體的反射光的 狀態(tài)下，基于通過使來自框體的反射光成像而獲得的成像結(jié)果來計(jì)算該框體的預(yù)定部的位 置；在光輻射到附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生通過借助透鏡聚焦透射通過該透鏡的光而形成的 聚焦點(diǎn)的狀態(tài)下，基于通過使透射通過該透鏡的光成像而獲得的成像結(jié)果來計(jì)算該聚焦點(diǎn) 的位置；計(jì)算該聚焦點(diǎn)的位置相對(duì)于該預(yù)定部的偏移量和偏移方向，作為該透鏡的偏移； 以及將管座單元的管座結(jié)合到附透鏡構(gòu)件的框體，該管座單元具有管座、設(shè)置在該管座上 的載臺(tái)和設(shè)置在該載臺(tái)上的發(fā)光元件。在管座單元的管座與框體的結(jié)合中，對(duì)管座單元和 附透鏡構(gòu)件的相對(duì)位置進(jìn)行校正，從而對(duì)通過計(jì)算聚焦點(diǎn)的位置的偏移量和偏移方向而計(jì) 算的偏移量進(jìn)行校正，并將管座和框體彼此結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明，使用具有簡(jiǎn)單構(gòu)造的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備，可在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算由于透 鏡相對(duì)于框體的偏心導(dǎo)致的透鏡的聚焦點(diǎn)的位置偏移量和由于透鏡相對(duì)于框體的傾斜導(dǎo) 致的透鏡的聚焦點(diǎn)的位置偏移量。


根據(jù)下文結(jié)合附圖給出的特定優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述和其它目的、優(yōu) 點(diǎn)和特征將變得更加明顯，在附圖中
圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備的示意性正橫剖視圖2是顯示通過使落射照明光成像而獲得的透鏡蓋(附透鏡構(gòu)件)的圖像的圖 示；
圖3是顯示通過使透射照明光成像而獲得的透鏡蓋(附透鏡構(gòu)件)的圖像的圖 示；
圖4A和圖4B是透鏡蓋(附透鏡構(gòu)件)的示意性正橫剖視圖，顯示了聚焦點(diǎn)由于 透鏡偏移引起的位置偏移。圖4A顯示了透鏡偏心的情形，而圖4B顯示了透鏡傾斜的情形；
圖5是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的透鏡偏移測(cè)量方法的操作流程的流程圖6是顯示用于計(jì)算透鏡蓋(附透鏡構(gòu)件)的中心位置的圖像處理的圖示，其顯 示了在圖像中布置三個(gè)或更多個(gè)窗口的狀態(tài)；
圖7是顯示圖像的亮度在圖6的窗口中的徑向方向上的變化曲線的示例的圖示；
圖8是顯示通過對(duì)圖7的變化曲線執(zhí)行一次微分而獲得的曲線的圖示；
圖9是顯示通過根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)模塊制造方法制造的光學(xué)模塊的示例的 示意性橫剖視圖10是根據(jù)第二實(shí)施例的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備的示意性正橫剖視圖11是顯示根據(jù)第二實(shí)施例的透鏡偏移測(cè)量方法的操作流程的流程圖；以及
圖12是根據(jù)第一修改例的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備的示意性正橫剖視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將在此處參照示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí) 的是，許多可替代實(shí)施例也能使用本發(fā)明的教義實(shí)現(xiàn)并且本發(fā)明不限于為說明性目的而示 例的實(shí)施例。
下文將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。注意的是，任何相似的部件將在所 有附圖中被給予相同的參考數(shù)字或標(biāo)記，并且將不對(duì)其進(jìn)行重復(fù)說明。
[第一實(shí)施例]
圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備100的示意性正橫剖視圖。圖5是顯 示根據(jù)第一實(shí)施例的透鏡偏移測(cè)量方法的操作流程的流程圖。圖9是顯示通過根據(jù)第一實(shí) 施例的光學(xué)模塊制造方法制造的光學(xué)模塊150的示例的示意性橫剖視圖。
根據(jù)該實(shí)施例的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備100包括輻射單元(例如，構(gòu)造為使用落射照 明光源7來照射落射照明光以及使用透射照明光源1來照射透射照明光)，該輻射單元將 光輻射到附透鏡構(gòu)件(例如，透鏡蓋20)上，該附透鏡構(gòu)件具有透鏡21和用以保持透鏡21 的框體(例如，蓋2 ，從而產(chǎn)生來自框體的反射光和通過借助透鏡21聚焦透射通過透鏡 21的光而形成的聚焦點(diǎn)30 (見圖4A和圖4B)。透鏡偏移測(cè)量設(shè)備100進(jìn)一步包括成像單 元(例如，彩色CCD相機(jī)8)以及圖像處理單元(例如，彩色圖像處理單元9)，所述附透鏡 構(gòu)件位于該成像單元成像范圍中，該圖像處理單元通過對(duì)由成像單元獲得的成像結(jié)果執(zhí)行 圖像處理來計(jì)算透鏡21的偏移。成像單元使來自框體的返回光和透射通過透鏡21的光成 像。在由圖像處理單元執(zhí)行的圖像處理中，包括如下第一到第三過程。在第一過程中，基于 反射光的成像結(jié)果來計(jì)算框體中的預(yù)定部(例如，蓋22的板狀部22a的中心)的位置。在 第二過程中，基于透射通過透鏡21的光的成像結(jié)果來計(jì)算聚焦點(diǎn)30的位置。在第三過程 中，基于第一和第二過程的處理結(jié)果來計(jì)算聚焦點(diǎn)30的位置相對(duì)于該預(yù)定部的偏移量，作 為透鏡21的偏移。
在根據(jù)該實(shí)施例的透鏡偏移測(cè)量方法中，執(zhí)行如下第一到第三過程。在第一過程 中，在光輻射到具有透鏡21和用以保持該透鏡21的框體(例如，蓋22)的附透鏡構(gòu)件(例 如，透鏡蓋20)上，從而產(chǎn)生來自框體的反射光的狀態(tài)中，基于通過使來自框體的反射光成 像獲得的成像結(jié)果來計(jì)算框體中的預(yù)定部(例如，蓋22的板狀部22a的中心)的位置。在 第二過程中，在光輻射到附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生聚焦點(diǎn)30的狀態(tài)中，基于通過使透射通 過透鏡21的光成像獲得的成像結(jié)果來計(jì)算聚焦點(diǎn)30的位置，該聚焦點(diǎn)30通過借助透鏡21 聚焦透射通過透鏡21的光而形成。在第三過程中，計(jì)算聚焦點(diǎn)30的位置相對(duì)于該預(yù)定部 的偏移量，作為透鏡21的偏移。
在根據(jù)該實(shí)施例的光學(xué)模塊制造方法中，執(zhí)行如下第一到第四過程。在第一過程 中，在光輻射到具有透鏡21和用以保持該透鏡21的框體(例如，蓋22)的附透鏡構(gòu)件(例 如，透鏡蓋20)上，從而產(chǎn)生來自框體的反射光的狀態(tài)中，基于通過使來自框體的反射光成 像獲得的成像結(jié)果來計(jì)算框體中的預(yù)定部(例如，蓋22的板狀部22a的中心)的位置。在 第二過程中，在光輻射到附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生聚焦點(diǎn)30的狀態(tài)中，基于通過使透射通 過透鏡21的光成像獲得的成像結(jié)果來計(jì)算聚焦點(diǎn)30的位置，該聚焦點(diǎn)30通過借助透鏡21聚焦透射通過透鏡21的光而形成。在第三過程中，計(jì)算聚焦點(diǎn)30的位置相對(duì)于該預(yù)定部 的偏移量和偏移方向，作為透鏡21的偏移。在第四過程中，將管座單元153的管座161和 附透鏡構(gòu)件(例如，透鏡蓋20)的框體(例如，透鏡蓋20)彼此結(jié)合，該管座單元153具有 管座161、設(shè)置在該管座161上的載臺(tái)162、和設(shè)置在該載臺(tái)162上的發(fā)光元件(例如，激光 二極管16 。在第四過程中，對(duì)管座單元153和附透鏡構(gòu)件的相對(duì)位置進(jìn)行校正，使得通過 第三過程計(jì)算的偏移量得到校正，并且管座161和框體彼此結(jié)合。
下文，將對(duì)第一實(shí)施例的構(gòu)造進(jìn)行詳細(xì)描述。
首先，將對(duì)透鏡偏移測(cè)量設(shè)備100的構(gòu)造進(jìn)行描述。
如圖1中所示，根據(jù)第一實(shí)施例的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備100包括作為成像單元的彩 色CXD (電荷耦合器件)相機(jī)8、彩色圖像處理單元9和成像透鏡單元10。
成像透鏡單元10具有落射照明光源7、半反射鏡(half mirror) 6和成像透鏡5， 該落射照明光源7發(fā)射落射照明光(第一光)。
透鏡偏移測(cè)量設(shè)備100進(jìn)一步包括安裝臺(tái)4、透射照明光源1、針孔板2和準(zhǔn)直儀 透鏡(轉(zhuǎn)換單元)3，其中，透鏡蓋(附透鏡構(gòu)件)20被安裝在該安裝臺(tái)4上，該透射照明光 源1發(fā)射透射照明光(第二光)，而針孔加形成在該針孔板2上。
在此情形中，透鏡蓋20具有透鏡21和蓋22，該蓋22作為用以保持該透鏡21的框 體。
蓋22具有板狀部22a、壁狀部22b和凸緣部22c，如圖2中所示。板狀部2 具有 圓形外形，其基本是板形式的平坦部，用以將透鏡21保持在中心處。壁狀部22b以管狀(例 如，圓筒狀)形成并且一端(圖1的上端)與板狀部22a的周邊緣相連，使得其中心軸垂直 于板狀部22a。凸緣部22c是具有凸緣形狀的部分，其形成為從壁狀部22b的另一端(圖1 的下端)向外周側(cè)突出。蓋22由金屬形成并且基本不使落射照明光和透射照明光通過該至ΓΤΠ ο
透鏡蓋20被安裝在安裝臺(tái)4上。安裝臺(tái)4例如由諸如透明樹脂或玻璃這樣的透 明構(gòu)件形成，并且透射來自透射照明光源1的透射照明光。此安裝臺(tái)4被布置在透射照明 光源1、針孔板2、準(zhǔn)直儀透鏡3和彩色CXD相機(jī)8之間。透鏡蓋20被安裝在安裝臺(tái)4上， 使得凸緣部22c變?yōu)橄虏?，而板狀? 和透鏡21變?yōu)樯喜俊?br> 針孔加被布置在準(zhǔn)直儀透鏡3的焦點(diǎn)上。針孔加致使從透射照明光源1發(fā)射的 透射照明光的一部分通過該針孔，從而使透射照明光會(huì)聚。準(zhǔn)直儀透鏡3將通過針孔加的 透射照明光(其通過針孔加會(huì)聚)轉(zhuǎn)換成平行光并致使該平行光入射在透鏡21上。也就 是說，在透射照明光到達(dá)透鏡21之前，準(zhǔn)直儀透鏡3將從透射照明光源1輻射的透射照明 光轉(zhuǎn)換成平行光。透射照明光源1、針孔加和準(zhǔn)直儀透鏡3構(gòu)成了第二輻射單元。
在此情形中，通過準(zhǔn)直儀透鏡3轉(zhuǎn)換成平行光的透射照明光在足夠廣闊的范圍上 輻射以入射在透鏡21的底面的整個(gè)表面上。也就是說，如果透鏡蓋20被安裝在安裝臺(tái)4 上，使得透鏡蓋20在成像透鏡單元10的視野內(nèi)，則不管透鏡蓋20在安裝臺(tái)4上的布置如 何，通過準(zhǔn)直儀透鏡3轉(zhuǎn)換成平行光的透射照明光被輻射而入射在透鏡21的底面的整個(gè)表 面上。
根據(jù)透鏡蓋20的理想結(jié)構(gòu)，透鏡21的光軸與管形壁狀部22b的中心軸相匹配。透 射照明光源1、針孔加、準(zhǔn)直儀透鏡3、安裝臺(tái)4和透鏡蓋20被布置為使得通過準(zhǔn)直儀透鏡3轉(zhuǎn)換成平行光的透射照明光變?yōu)槿缦路较蛏系墓?，即，在該方向上，透射照明光的光軸幾 乎與具有該理想結(jié)構(gòu)的透鏡蓋20的透鏡21的光軸相匹配。也就是說，第二輻射單元(透 射照明光源1、針孔加和準(zhǔn)直儀透鏡幻從幾乎實(shí)現(xiàn)透鏡21的直視的方向輻射透射照明光。
然而，由于透鏡蓋20的制造誤差，透鏡21的中心位置可能從板狀部2 的中心偏 移或者透鏡21可能相對(duì)于板狀部2 傾斜。當(dāng)透鏡21被安裝為相對(duì)于板狀部2 傾斜時(shí)， 透鏡21的光軸從通過準(zhǔn)直儀透鏡3轉(zhuǎn)換成平行光的透射照明光的光軸偏移。
例如，準(zhǔn)直儀透鏡3被布置在安裝臺(tái)4之下，針孔板2被布置在準(zhǔn)直儀透鏡3的下 側(cè)，透射照明光源1被布置在針孔板2的下側(cè)，并且該透射照明光源1向上發(fā)射(輻射)透 射照明光。在此情形中，當(dāng)將透鏡蓋20組裝為光學(xué)模塊150(下文描述)時(shí)，透射照明光相 對(duì)于透鏡21的輻射方向與來自激光二極管163的光被輻射到透鏡21上所沿的方向相同。
同時(shí)，半反射鏡6將從落射照明光源7發(fā)射的落射照明光反射到透鏡蓋20的一 側(cè)。落射照明光的反射光通過成像透鏡5被輻射到透鏡蓋20上。落射照明光源7、半反射 鏡6和成像透鏡5構(gòu)成第一輻射單元。
在此情形中，落射照明光的反射光在足夠廣闊的范圍上輻射，使得反射光輻射到 透鏡蓋20的整個(gè)表面上。也就是說，如果透鏡蓋20安裝在安裝臺(tái)4上，使得透鏡蓋20在 成像透鏡單元10的視野內(nèi)，則不管透鏡蓋20在安裝臺(tái)4上的布置如何，落射照明光的反射 光都輻射到透鏡蓋20的整個(gè)表面上。
落射照明光源7、半反射鏡6、成像透鏡5、安裝臺(tái)4和透鏡蓋20被布置為使得來自 半反射鏡6的落射照明光的反射光被輻射為幾乎垂直于透鏡蓋20的板狀部22a。也就是 說，第一輻射單元(落射照明光源7、半反射鏡6和成像透鏡幻將落射照明光輻射到透鏡蓋 20上，使得落射照明光被輻射為幾乎垂直于板狀部22a。
例如，落射照明光源7在水平方向(圖1的向右方向)上發(fā)射(輻射)落射照明 光，半反射鏡6被布置在落射照明光源7的一側(cè)(圖1中的右側(cè))并向下反射落射照明光， 成像透鏡5被布置在半反射鏡6之下，而安裝臺(tái)4被布置在成像透鏡5之下。
在此實(shí)施例的情形中，成像透鏡單元10構(gòu)成同軸落射照明光學(xué)系統(tǒng)。也就是說， 成像透鏡單元10具有成像透鏡5和半反射鏡6，該半反射鏡6被布置在成像透鏡5與彩色 CCD相機(jī)8之間。成像透鏡單元10構(gòu)造為使得來自落射照明光源7的落射照明光通過半反 射鏡6入射在成像透鏡5上。
在此情形中，落射照明光相對(duì)于透鏡蓋20的輻射方向變?yōu)榕c透射照明光的輻射 方向相反的方向。由此，來自板狀部22a的落射照明光的反射(返回)光和透射通過透鏡 21的透射照明光可通過一個(gè)固定布置的彩色CXD相機(jī)8成像。
彩色CXD相機(jī)8使通過成像透鏡單元10投射的透鏡蓋20的彩色圖像成像。在成 像透鏡單元10中，透鏡放大率設(shè)定為使得彩色CCD相機(jī)8的透鏡聚焦在透鏡蓋20的頂面 (板狀部22a的頂面)上?？赏ㄟ^彩色C⑶相機(jī)8成像的圖像的灰度級(jí)數(shù)可任意設(shè)定。例 如，對(duì)于每種顏色(例如，對(duì)于紅、藍(lán)和綠的每種顏色)，灰度等級(jí)數(shù)可為256個(gè)灰度級(jí)、1 個(gè)灰度級(jí)或64個(gè)灰度級(jí)。
將通過彩色CXD相機(jī)8獲得的成像結(jié)果的彩色圖像輸入到彩色圖像處理單元9。 彩色圖像處理單元9對(duì)通過彩色CXD相機(jī)8成像的彩色圖像執(zhí)行圖像處理并計(jì)算透鏡21 相對(duì)于板狀部22a的偏移(偏心或傾斜)。
在此情形中，入射在透鏡21上的透射照明光通過透鏡21聚焦并在透鏡21上方形 成聚焦點(diǎn)30(圖4A和圖4B)。
通過成像透鏡單元10的半反射鏡6和成像透鏡5，彩色CXD相機(jī)8對(duì)包括聚焦點(diǎn) 30的圖像(見圖幻成像。也就是說，成像透鏡5使透射通過透鏡21的透射照明光在彩色 CXD相機(jī)8中成像。
同時(shí)，輻射到透鏡蓋20上的落射照明光在板狀部22a的頂面上被反射。
通過成像透鏡單元10的半反射鏡6和成像透鏡5，彩色CXD相機(jī)8對(duì)包括來自板 狀部22a的反射(返回)光的圖像(見圖2、成像。也就是說，成像透鏡5使從板狀部2 反射的落射照明光在彩色CCD相機(jī)8中成像。
在該實(shí)施例的情形中，從透射照明光源1輻射的透射照明光和從落射照明光源7 輻射的落射照明光的波長(zhǎng)彼此不同。來自透鏡蓋20的落射照明光的反射光和包括聚焦點(diǎn) 30的透射照明光同時(shí)通過彩色CXD相機(jī)8成像。彩色CXD相機(jī)8將對(duì)應(yīng)于成像結(jié)果的彩色 圖像輸出到彩色圖像處理單元9。彩色圖像處理單元9對(duì)該彩色圖像執(zhí)行濾波器處理，從而 提取出基于透射照明光的圖像(下文，稱為透射照明圖像)和基于落射照明光的圖像(下 文，稱為落射照明圖像)。
彩色圖像處理單元9對(duì)該落射照明圖像進(jìn)行圖像處理并計(jì)算蓋22的預(yù)定部(例 如，蓋22的板狀部22a的中心)的位置。同時(shí)，彩色圖像處理單元9對(duì)該透射照明圖像進(jìn) 行圖像處理并計(jì)算通過透鏡21聚焦的透射照明光的聚焦點(diǎn)30的位置。彩色圖像處理單元 9計(jì)算聚焦點(diǎn)30的位置相對(duì)于板狀部22a的中心位置的偏移量和偏移方向。
接下來，將對(duì)操作進(jìn)行描述。此外該操作描述對(duì)應(yīng)于根據(jù)該實(shí)施例的透鏡偏移測(cè) 量方法的描述。
在該實(shí)施例中，首先，透射照明光從透射照明光源1輻射，而落射照明光從落射照 明光源7輻射。
在此狀態(tài)中，從透射照明光源1輻射的透射照明光通過針孔加會(huì)聚并通過準(zhǔn)直儀 透鏡3轉(zhuǎn)換成平行光。促使透射照明光通過針孔加的原因在于照明光源的光源直徑通常 大，并且僅通過準(zhǔn)直儀透鏡3難以獲得具有高精度的平行光。讓透射照明光通過布置在準(zhǔn) 直儀透鏡3的焦點(diǎn)上的針孔2a，能將透射照明光轉(zhuǎn)換成具有高精度的平行光。
通過準(zhǔn)直儀透鏡3轉(zhuǎn)換成平行光的透射照明光透過安裝臺(tái)4并從下側(cè)輻射到透鏡 蓋20上。透射照明光通過透鏡蓋20的壁狀部22b的內(nèi)側(cè)，從下側(cè)入射在透鏡21上，通過 透鏡21聚焦，并在透鏡21上方形成聚焦點(diǎn)30 (見圖4A和圖4B)。
在此情形中，在高速和長(zhǎng)傳輸距離下需要高耦合效率的高性能光學(xué)模塊中，在光 學(xué)半導(dǎo)體元件的封裝中使用的透鏡蓋20的透鏡21 (例如，透鏡21是由具有高折射率的材 料制成的非球面透鏡)的焦距通常短，例如至多小于1mm。為此，由透鏡21形成的透射照明 光的聚焦點(diǎn)30定位在透鏡21上方至多小于Imm的距離內(nèi)，而聚焦點(diǎn)30與蓋22的頂面之 間的高度差在成像透鏡單元10的場(chǎng)深內(nèi)。為此，如果彩色CXD相機(jī)8通過成像透鏡單元10 執(zhí)行成像，則彩色CCD相機(jī)8能將透鏡聚焦在聚焦點(diǎn)30上，同時(shí)將透鏡聚焦在蓋22的板狀 部22a的頂面上并且能執(zhí)行成像。也就是說，在該實(shí)施例中，將其中透鏡21的焦距短的透 鏡蓋20 (例如，透鏡21是由具有高折射率的材料制成的非球面透鏡)設(shè)定為測(cè)量目標(biāo)。
透鏡蓋20的透鏡21被設(shè)計(jì)為在與激光二極管的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的近紅外區(qū)域中最優(yōu)化。在此情形中，來自透射照明光源1的透射照明光的波長(zhǎng)也優(yōu)選為靠近近紅外線的波長(zhǎng) (在可見光區(qū)域的情形中，紅色)。如果將透射照明光的波長(zhǎng)(顏色)設(shè)定為紅色，則優(yōu)選 將來自落射照明光源7的落射照明光的波長(zhǎng)(顏色)設(shè)定為綠色或藍(lán)色。
同時(shí)，從落射照明光源7輻射的落射照明光通過半反射鏡6反射到透鏡蓋20的一 側(cè)(下側(cè))，并通過成像透鏡5輻射到透鏡蓋20上。落射照明光在透鏡蓋20的頂面上被反 射并通過成像透鏡5和半反射鏡6成像在彩色CXD相機(jī)8的成像表面上。也就是說，借助 落射照明光，彩色CXD相機(jī)8通過成像透鏡單元10對(duì)整個(gè)透鏡蓋20成像。
在光學(xué)半導(dǎo)體元件的標(biāo)準(zhǔn)封裝中使用的蓋22的外徑大約為3到4mm。市場(chǎng)上普通 的彩色CXD相機(jī)8的成像表面具有矩形形狀，其中一邊的長(zhǎng)度大約為5到8mm。為此，將成 像透鏡單元10的光學(xué)放大率設(shè)定為大約1到2倍。
在該實(shí)施例的情形中，彩色CXD相機(jī)8獲取如下的圖像，即，其中，透射照明光源1 和落射照明光源7的照明光通過一次成像合成為彩色圖像。通過成像獲得的圖像輸出到彩 色圖像處理單元9。在該實(shí)施例的情形中，通過彩色圖像處理單元9中的濾波器處理來提取 出僅基于來自透射照明光源1的透射照明光的圖像和僅基于來自落射照明光源7的落射照 明光的圖像。
圖2的方框A中的圖像是利用落射照明光的顏色提取的圖像。由于方框A中的圖 像與透鏡蓋20的個(gè)體單元之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系被顯示在圖2的方框A的外部，所以顯示了透鏡 蓋20的剖面形狀。
由于成像透鏡單元10聚焦在蓋22的板狀部22a的頂面上，所以能清楚地觀察到 板狀部22a的頂面的圓形邊緣(輪廓B)。同時(shí)，由于成像透鏡單元10未聚焦在蓋22的凸 緣部22c的頂面上，所以其邊緣(輪廓C)不清晰。由于透鏡21的外形是曲面，所以落射照 明光的反射光不從透鏡21的大部分返回。為此，與透鏡21對(duì)應(yīng)的圖像總體上看起來是暗 的。由于透鏡21的中央部幾乎垂直于落射照明光的光軸，所以反射光從該中央部返回并且 對(duì)應(yīng)于該中央部的圖像變?yōu)榱咙c(diǎn)。然而，當(dāng)透鏡21相對(duì)于蓋22傾斜時(shí)，亮點(diǎn)從聚焦點(diǎn)30 的位置偏移，該聚焦點(diǎn)30通過借助透鏡21聚焦而形成。為此，基于亮點(diǎn)的位置測(cè)量透鏡21 的偏心不是優(yōu)選的。
在該實(shí)施例中，檢測(cè)到蓋22的板狀部22a的頂面的清晰圓形邊緣(輪廓B)的多 個(gè)點(diǎn)的位置，并基于所檢測(cè)的多個(gè)點(diǎn)的位置來計(jì)算透鏡蓋20的板狀部2 的中心位置(將 在下文進(jìn)行詳細(xì)描述)。
圖3顯示了利用來自透射照明光源1的透射照明光的顏色提取的圖像。蓋22由 金屬形成并且不透過透射照明光。同時(shí)，已通過透鏡21的透射照明光通過透鏡21被聚焦 并在透鏡21上方形成聚焦點(diǎn)30 (參照?qǐng)D4A和圖4B)。與該聚焦點(diǎn)30對(duì)應(yīng)的圖像變?yōu)樾×?點(diǎn)(圖3的中央部的白色部分)。
彩色圖像處理單元9檢測(cè)透射照明光的斑點(diǎn)位置(圖3的中央部的白色部分)和 上述透鏡蓋20的中心位置的位置偏差(偏移)，作為透鏡蓋20的透鏡21的偏移。
圖4A和圖4B是透鏡蓋20的示意性正橫剖視圖，顯示了由透鏡21的偏移導(dǎo)致的 聚焦點(diǎn)30的位置偏移。
圖4A顯示了透鏡21相對(duì)于蓋22水平偏心的狀態(tài)。如果平行透射照明光從透鏡 蓋20的下側(cè)輻射，則該透射照明光通過透鏡21聚焦并形成聚焦點(diǎn)30。聚焦點(diǎn)30的位置從蓋22的板狀部22a的中心D偏移透鏡21的偏心El的量。在此情形中，透鏡21的曲面變 為水平的透鏡頂點(diǎn)(圖2中所示的透鏡21的中心亮點(diǎn)的位置)和通過透鏡21形成的聚焦 點(diǎn)30的位置彼此匹配。
圖4B顯示了透鏡21相對(duì)于蓋22傾斜的狀態(tài)。通過透鏡21聚焦的透射照明光的 聚焦點(diǎn)30的位置從蓋22的板狀部2 的中心D水平偏移偏移量E2，該偏移量E2取決于透 鏡21的光軸的傾斜。在此情形中，透鏡21的頂點(diǎn)和通過該透鏡21形成的聚焦點(diǎn)30的位 置彼此不匹配。
根據(jù)該實(shí)施例的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備100測(cè)量聚焦點(diǎn)30的位置的偏移量和偏移方 向，從而當(dāng)通過透鏡蓋20來密封激光二極管163時(shí)，抑制激光二極管163的聚焦點(diǎn)的位置 偏移。如果對(duì)此點(diǎn)進(jìn)行考慮，則重要的是，能夠測(cè)量由于透鏡21的傾斜導(dǎo)致的聚焦點(diǎn)30的 位置偏移以及由于透鏡21的偏心導(dǎo)致的聚焦點(diǎn)30的位置偏移。按照根據(jù)該實(shí)施例的透鏡 偏移測(cè)量設(shè)備100，由于檢測(cè)到通過借助透鏡21聚焦透射照明光而形成的聚焦點(diǎn)30的位 置，所以能容易地測(cè)量由于透鏡21的傾斜導(dǎo)致的聚焦點(diǎn)30的位置偏移。
接下來，將參照?qǐng)D5的流程圖對(duì)用于從所獲圖像計(jì)算透鏡21的偏移的圖像處理的 流程進(jìn)行描述。
圖5中所示的圖像處理包括將在下文描述的步驟Sl到S8的過程。在步驟Sl中， 透射照明光和落射照明光輻射的透鏡蓋20的彩色圖像通過彩色CCD相機(jī)8成像，并將通過 成像獲得的透鏡蓋20的彩色圖像從彩色CXD相機(jī)8輸出到彩色圖像處理單元9。通過彩 色圖像處理單元9來執(zhí)行步驟S2到S8的過程。首先，在步驟S2中，對(duì)在步驟Sl中成像的 彩色圖像進(jìn)行定位。在步驟S3中，僅從步驟S2中定位的彩色圖像中提取落射照明光的顏 色。在步驟S4中，從在步驟S3中利用落射照明光的顏色提取的圖像中檢測(cè)蓋22的板狀部 2 的頂面的邊緣。在步驟S5中，計(jì)算由步驟S4中檢測(cè)的邊緣形成的圓形形狀的中心位置 (即，板狀部22a的中心位置)。在步驟S6中，僅從步驟S2中定位的彩色圖像中提取透射 照明光的顏色。在步驟S7中，從在步驟S6中利用透射照明光的顏色提取的圖像中檢測(cè)通 過透鏡21聚焦的透射照明光的聚焦點(diǎn)30的位置。在步驟S8中，根據(jù)在步驟S5中獲得的 蓋22的板狀部22a的中心位置和在步驟S7中獲得的聚焦點(diǎn)30的位置來計(jì)算透鏡21的位 置相對(duì)于板狀部22a的中心位置的偏移量和偏移方向。
下文，將對(duì)通過彩色圖像處理單元9執(zhí)行的步驟S2到S8的過程進(jìn)行詳細(xì)描述。
在步驟S2中，對(duì)在步驟Sl中成像的透鏡蓋20的圖像進(jìn)行定位。執(zhí)行該定位以在 某種程度上相對(duì)于透鏡蓋20的圖像精確地布置窗口(用以執(zhí)行圖像處理的區(qū)域)，在下面 的過程中，所述窗口布置在圖像中。此定位使用諸如模式匹配這樣的方法來執(zhí)行。
在模式匹配中，例如計(jì)算先前通過彩色圖像處理單元9存儲(chǔ)和保持的參考圖像與 通過成像獲得的透鏡蓋20的圖像的相關(guān)值，并計(jì)算兩個(gè)圖像的相似性。例如，當(dāng)通過成像 獲得的透鏡蓋20的圖像一點(diǎn)一點(diǎn)地連續(xù)移動(dòng)時(shí)計(jì)算與每個(gè)位置處的與參考圖像的相關(guān) 值，并將通過成像獲得的透鏡蓋20的圖像被定位在兩個(gè)圖像彼此最匹配的位置處。
接下來，在步驟S3中，執(zhí)行濾波器處理，用于從在先前步驟S2中定位的透鏡蓋20 的圖像中提取落射照明光的顏色的圖像。通過此處理，得到在圖2的方框A中顯示的圖像。
圖6顯示了用于計(jì)算透鏡蓋20的板狀部2 的中心位置的圖像處理，其顯示了三 個(gè)或更多個(gè)窗口(例如，八個(gè)窗口 Ila到Ilh)被布置在圖像中的狀態(tài)。
在步驟S4中，如圖6中所示，窗口 Ila到Ilh相對(duì)于在先前步驟S3中獲得的圖像 被布置在蓋22的板狀部22a的外周部中的三個(gè)或更多的位置(在該實(shí)施例中，8個(gè)位置) 中。在窗口 Ila到Ilh的每一個(gè)中，將從透鏡蓋20的中心到外側(cè)變得更亮的部分檢測(cè)為板 狀部22a的邊緣。
圖7中的曲線Ll顯示了圖像亮度在板狀部22a的徑向方向上的變化曲線的示例。 也就是說，曲線Ll顯示了在圖6的窗口 Ila到Ilh的任一個(gè)中，從板狀部22a的中心側(cè)到 外側(cè)圖像亮度的變化的示例。
在圖2中，沿板狀部22a的外周看起來暗的圓形形狀的部分(輪廓B)對(duì)應(yīng)于圖7 的曲線Ll中變暗的部分41。板狀部22a的邊緣對(duì)應(yīng)于圖7的曲線Ll中變得更亮的部分 42。為了精確地檢測(cè)與板狀部22a的邊緣相對(duì)應(yīng)的部分42，對(duì)曲線Ll執(zhí)行微分，如將在下 文描述的。
圖8中顯示的曲線L2是通過在徑向方向上對(duì)圖7的曲線Ll執(zhí)行一次微分而獲得 的曲線。
圖8的曲線L2在與圖7的曲線Ll中亮度負(fù)變化(變暗)的部分43 (圖7)相對(duì)應(yīng) 的部分44中變?yōu)樨?fù)的，而在與亮度正變化(變亮)的部分45 (圖7)相對(duì)應(yīng)的部分46 (圖 8)中變?yōu)檎摹?br> 為了檢測(cè)圖7中變得更亮的部分42 (板狀部2 的邊緣)，例如，在圖8中，設(shè)定閾 值F，確定在值等于或大于閾值F的區(qū)域中，微分值是否變?yōu)樽畲笾祷蚨挝⒎种凳欠褡優(yōu)?零，并計(jì)算板狀部22a的邊緣位置G。
通過確定圖6中的窗口 Ila到Ilh的每一個(gè)的邊緣位置G，能計(jì)算彼此不同的三個(gè) 或更多個(gè)(例如，八個(gè))邊緣位置G。邊緣位置G沿板狀部22a的外周以圓形形狀布置。
在步驟S5中，基于先前步驟S4中檢測(cè)的三個(gè)或更多個(gè)(例如，八個(gè))邊緣位置G 來計(jì)算蓋22的板狀部22a的中心位置。由于根據(jù)圓周上的邊緣位置G計(jì)算圓的中心需要 最少三個(gè)邊緣位置G，所以步驟S4中設(shè)定的窗口的數(shù)量的最小值是三。當(dāng)窗口的數(shù)量等于 或大于四時(shí)，可使用最小二乘法來根據(jù)每個(gè)邊緣位置G計(jì)算近似圓，并且可將其中心用作 蓋22的板狀部22a的中心。在步驟S4中，如果增加用以檢測(cè)邊緣位置G的窗口的數(shù)量，則 可預(yù)期通過平均效果來改進(jìn)板狀部22a的中心位置的測(cè)量精度。
同時(shí)，在步驟S6中，執(zhí)行濾波器過程，用于從先前步驟S2中定位的透鏡蓋20的圖 像中提取透射照明光的顏色的圖像。通過此處理，例如得到圖3中所示的圖像。
在圖3中所示的基于透射照明光的圖像中，僅通過透鏡21聚焦的透射照明光的聚 焦點(diǎn)30(見圖4A和圖4B)發(fā)亮。為此，在步驟S6之后的步驟S7中，使用通常的模式匹配 或重心計(jì)算能容易地檢測(cè)聚焦點(diǎn)30的位置。也就是說，使用先前步驟S4中計(jì)算的多個(gè)邊 緣位置G能檢測(cè)出聚焦點(diǎn)30相對(duì)于邊緣位置G的位置。
步驟S3到S5的過程以及步驟S6和S7的過程可在單獨(dú)的定時(shí)執(zhí)行或者可以時(shí)間 順序并行執(zhí)行。
在步驟S8中，基于先前步驟S5中計(jì)算的蓋22的板狀部22a的中心位置和先前步 驟S7中計(jì)算的聚焦點(diǎn)30的位置，計(jì)算聚焦點(diǎn)30相對(duì)于中心位置的位置偏移量和位置偏移 方向。
步驟S2到S8的一系列圖像處理可通過市場(chǎng)上普通的通用圖像處理設(shè)備的功能完美地實(shí)現(xiàn)。
接下來，在描述根據(jù)該實(shí)施例的光學(xué)模塊制造方法之前，將參照?qǐng)D9對(duì)光學(xué)模塊 150的構(gòu)造進(jìn)行描述。
如圖9中所示，光學(xué)模塊150具有CAN封裝151和插座152。
CAN封裝151具有管座161、載臺(tái)162、作為發(fā)光元件的激光二極管163和透鏡蓋 20。在管座161的安裝面161A上，組塊165被形成為從安裝面161A突出。載臺(tái)162被固 定在組塊165的一側(cè)。載臺(tái)162是絕緣基板，激光二極管163被安裝在該絕緣基板上。激 光二極管163被固定在該載臺(tái)162上。這樣，當(dāng)載臺(tái)162和激光二極管163被安裝在組塊 165上時(shí)，組塊165的位置被設(shè)計(jì)為使得激光二極管163的發(fā)光點(diǎn)定位在安裝面161A的中 心處。激光二極管163在與管座161的安裝面161A正交的方向上輻射激光164。管座161 上的部件(載臺(tái)162和激光二極管16 通過透鏡蓋20被氣密密封。
插座152具有管狀固定部171和光學(xué)連接器插入部172。光學(xué)連接器插入部172 以圓柱形接頭形狀形成。例如，SMF(單模光纖)插芯173插入和固定在光學(xué)連接器插入部 172的內(nèi)部中。如果光學(xué)連接器180插入光學(xué)連接器插入部172中并且光學(xué)連接器180的 前端抵觸在圖9中的SMF插芯173的右端面，則光學(xué)連接器180可定位在光學(xué)連接器插入 部172中。在定位狀態(tài)中，光學(xué)連接器180中的光纖181和SMF插芯173中的SMF (單模光 纖)174同軸定位。
接下來，將對(duì)根據(jù)該實(shí)施例的光學(xué)模塊制造方法進(jìn)行描述。
首先，準(zhǔn)備上述的透鏡蓋20。接下來，使用上述的透鏡偏移測(cè)量方法計(jì)算聚焦點(diǎn) 30的位置相對(duì)于中心位置的偏移量和偏移方向，作為透鏡21相對(duì)于透鏡蓋20的蓋22的板 狀部22a的中心位置的偏移。
當(dāng)將透鏡蓋20安裝在管座161的限定位置處時(shí)，偏移量和偏移方向與通過借助透 鏡21聚焦來自激光二極管163的輻射光而形成的聚焦點(diǎn)(圖中未示出)從板狀部22a的 中心位置偏移的偏移量和偏移方向匹配或相關(guān)。
同時(shí)，通過將載臺(tái)162固定在管座161上以及將激光二極管163安裝在載臺(tái)162 上來預(yù)先對(duì)管座單元153進(jìn)行構(gòu)造。
接下來，對(duì)管座單元153和透鏡蓋20的相對(duì)位置進(jìn)行校正(從上述的限定位置校 正)，從而對(duì)通過該透鏡偏移測(cè)量方法計(jì)算的偏移量進(jìn)行校正，并且管座161上的部件(載 臺(tái)162和激光二極管16 通過透鏡蓋20氣密密封。也就是說，在透鏡蓋20相對(duì)于管座單 元153的位置被從該限定位置，在與計(jì)算偏移方向相反的方向上，校正與計(jì)算偏移量相同 的量(距離)的狀態(tài)中，管座單元153和透鏡蓋20彼此結(jié)合。具體地，管座161和蓋22的 凸緣部22c通過電阻焊結(jié)合。從而，對(duì)具有管座單元153和透鏡蓋20的CAN封裝151進(jìn)行 構(gòu)造。
接下來，將光學(xué)連接器180插入插座152的光學(xué)連接器插入部172中，并將光學(xué)連 接器180中的光纖181與激光二極管163對(duì)準(zhǔn)。在此情形中，由于通過借助透鏡21聚焦來 自激光二極管163的輻射光而形成的聚焦點(diǎn)30的位置被預(yù)先進(jìn)行了校正，所以該對(duì)準(zhǔn)能容 易地執(zhí)行，并且能充分地獲得激光二極管163和插座152 (插座152的SMF插芯17 的光 學(xué)耦合效率。
接下來，將插座152和CAN封裝151相互固定在對(duì)準(zhǔn)位置處。利用粘合劑通過粘合將CAN封裝151固定到插座152的管狀固定部171的內(nèi)圓周。
這樣，能制造光學(xué)模塊150。
根據(jù)上述的第一實(shí)施例，板狀部22a中的中心位置可基于從透鏡蓋20的板狀部 2 反射的落射照明光的成像結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，通過透鏡21引起的透射照明光的聚焦點(diǎn)30的 位置可基于透射通過透鏡21的透射照明光的成像結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，而聚焦點(diǎn)30的位置相對(duì) 于板狀部22a的中心的偏移量和偏移方向可基于所計(jì)算的位置來計(jì)算。
因此，可在不旋轉(zhuǎn)透鏡蓋20的情況下計(jì)算由于透鏡21的偏移(透鏡21相對(duì)于透 鏡蓋20的偏心或傾斜)導(dǎo)致的聚焦點(diǎn)30的位置的偏移量和偏移方向。也就是說，旋轉(zhuǎn)透 鏡蓋20的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是不必要的，并且可使用具有簡(jiǎn)單構(gòu)造的設(shè)備來計(jì)算由于透鏡21相對(duì) 于蓋22的偏心或傾斜導(dǎo)致的聚焦點(diǎn)30的位置的偏移量和偏移方向。
代替根據(jù)透鏡被旋轉(zhuǎn)時(shí)透鏡中心的跡線來測(cè)量透鏡偏心，對(duì)透鏡蓋20的圖像進(jìn) 行處理并根據(jù)蓋22的板狀部2 的中心位置和聚焦點(diǎn)30的位置來測(cè)量透鏡21的偏移。因 此，實(shí)現(xiàn)了高速測(cè)量并且能容易地計(jì)算偏移方向以及偏移量。
也就是說，成像不需要在旋轉(zhuǎn)透鏡蓋20的過程中多次執(zhí)行，而是可在透鏡蓋20的 位置固定的狀態(tài)下僅執(zhí)行一次成像。為此，能在短時(shí)間內(nèi)測(cè)量聚焦點(diǎn)30的位置的偏移量和 偏移方向。由于通過透鏡21聚焦的透射照明光的聚焦點(diǎn)30的位置基于透射通過透鏡21 的透射照明光的成像結(jié)果計(jì)算，所以由于透鏡21的傾斜導(dǎo)致的聚焦點(diǎn)30的位置偏移也可計(jì)算。
具體地，由于對(duì)通過借助透鏡21聚焦對(duì)應(yīng)于平行光的透射照明光而形成的聚焦 點(diǎn)30的位置進(jìn)行計(jì)算，所以即使當(dāng)透鏡21相對(duì)于蓋22傾斜時(shí)，也能精確地測(cè)量由于透鏡 21的光軸的傾斜導(dǎo)致的聚焦點(diǎn)30的偏移量。
在根據(jù)該實(shí)施例的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備100中，一個(gè)目的是，當(dāng)將透鏡蓋20被組裝 為光學(xué)模塊150時(shí)，減小通過從光學(xué)模塊150中的激光二極管163發(fā)射的激光164引起的 聚焦點(diǎn)的位置偏移。為此，精確地測(cè)量由于透鏡21的傾斜導(dǎo)致的聚焦點(diǎn)30的位置的偏移 量是重要的，并且精確地測(cè)量聚焦點(diǎn)30的位置的偏移量是重要的。在將以高光學(xué)耦合效率 為目標(biāo)的非球面透鏡被用作透鏡21的透鏡蓋20的情形中，因?yàn)橛捎诩す舛O管163的發(fā) 光點(diǎn)從透鏡21的光軸的偏移導(dǎo)致的光學(xué)耦合效率的降低是顯著的，所以需要對(duì)透鏡21的 位置進(jìn)行嚴(yán)格地控制。在該實(shí)施例中，由于能精確地測(cè)量聚焦點(diǎn)30的位置偏移量，所以當(dāng) CAN封裝151通過透鏡蓋20氣密密封時(shí)，透鏡21的位置校正能精確地執(zhí)行。因此，即使當(dāng) 透鏡21是非球面透鏡時(shí)也能實(shí)現(xiàn)充分的光學(xué)耦合效率。
這樣，使用具有簡(jiǎn)單構(gòu)造的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備100可在短時(shí)間內(nèi)計(jì)算由于透鏡21 相對(duì)于蓋22的偏心導(dǎo)致的透鏡21的聚焦點(diǎn)30的位置的偏移量和由于透鏡21相對(duì)于蓋22 的傾斜導(dǎo)致的聚焦點(diǎn)30的位置的偏移量。
如上所述，透射照明光通過針孔加和準(zhǔn)直儀透鏡3被轉(zhuǎn)換成平行光并在足夠廣闊 的范圍上輻射。此外，如上所述，落射照明光也在足夠廣闊的范圍上輻射。為此，如果透鏡 蓋20布置在成像透鏡單元10的視野中，則所測(cè)量的偏移量不受位置影響。因此，不需要將 透鏡蓋20精確地定位在預(yù)定位置處的定位機(jī)構(gòu)。
透射照明光和落射照明光的波長(zhǎng)設(shè)定為彼此不同，在輻射透射照明光和落射照明 光的狀態(tài)中，透鏡蓋20的彩色圖像通過彩色CCD相機(jī)8成像，并使用彩色圖像處理單元9來從彩色圖像中提取基于透射照明光的圖像和基于落射照明光的圖像。通過對(duì)所提取的圖像 執(zhí)行圖像處理，計(jì)算聚焦點(diǎn)30的位置和板狀部2 中的中心位置。因此，由于透射照明光和 落射照明光不需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所以不需要用于轉(zhuǎn)換的控制裝置，并且透鏡偏移測(cè)量設(shè)備100 能以低成本構(gòu)造。由于可僅執(zhí)行一次成像，所以能減少成像時(shí)間。
[第二實(shí)施例]
圖10是根據(jù)第二實(shí)施例的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備200的示意性正橫剖視圖。圖11是 顯示根據(jù)該第二實(shí)施例的透鏡偏移測(cè)量方法的操作流程的流程圖。
在第一實(shí)施例中，已對(duì)如下情形的示例進(jìn)行了描述，即，落射照明光和透射照明光 的波長(zhǎng)設(shè)定為彼此不同，從通過一次成像獲得的彩色圖像提取落射照明光的顏色的圖像和 透射照明光的顏色的圖像，并分別執(zhí)行圖像處理。同時(shí)，在第二實(shí)施例中，將對(duì)在不同定時(shí) 執(zhí)行基于落射照明光的成像和基于透射照明光的成像的情形的示例進(jìn)行描述。
在該實(shí)施例的情形中，來自落射照明光源7的落射照明光和來自透射照明光源1 的透射照明光的波長(zhǎng)不需要彼此不同。落射照明光和透射照明光的波長(zhǎng)可彼此相等或彼此 不同。
在該實(shí)施例的情形中，代替彩色CCD相機(jī)8 (參照?qǐng)D1)，透鏡偏移測(cè)量設(shè)備200包 括C⑶相機(jī)90。C⑶相機(jī)90不需要使彩色圖像成像并且可使單色圖像成像?？赏ㄟ^CXD 相機(jī)90成像的圖像的灰度級(jí)的數(shù)目是任意的，并且例如可以是256個(gè)灰度級(jí)、1 個(gè)灰度級(jí) 或64個(gè)灰度級(jí)。
在該實(shí)施例的情形中，代替彩色圖像處理單元9，透鏡偏移測(cè)量設(shè)備200具有圖像 處理單元91。圖像處理單元91不需要處理彩色圖像并且可處理單色圖像。
此外根據(jù)該實(shí)施例的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備200包括控制單元93、照明控制單元92和 升降機(jī)構(gòu)94。
控制單元93控制圖像處理單元91、照明控制單元92和升降機(jī)構(gòu)94的操作。
照明控制單元92在控制單元93的控制下單獨(dú)地接通/切斷透射照明光源1和落 射照明光源7。
在此情形中，C⑶相機(jī)90和成像透鏡單元10彼此整體設(shè)置。例如，升降機(jī)構(gòu)94相 對(duì)于安裝臺(tái)4相對(duì)地升降CXD相機(jī)90和成像透鏡單元10。升降機(jī)構(gòu)94可構(gòu)造為改變CXD 相機(jī)90、成像透鏡單元10和安裝臺(tái)4在垂直方向上的距離。例如，升降機(jī)構(gòu)94可構(gòu)造為升 降安裝臺(tái)4或構(gòu)造為分別升降CXD相機(jī)90、成像透鏡單元10和安裝臺(tái)4。
在該實(shí)施例的情形中，透鏡蓋20的圖像由CXD相機(jī)90通過成像透鏡單元10成像。 CXD相機(jī)90將成像結(jié)果的圖像輸出到圖像處理單元91。圖像處理單元91對(duì)從CXD相機(jī)90 輸入的圖像執(zhí)行圖像處理。
在上述的第一實(shí)施例中，將其中透鏡21的焦距短的透鏡蓋20 (例如，透鏡21是由 具有高折射率的材料制成的非球面透鏡)設(shè)定為測(cè)量目標(biāo)。同時(shí)，在第二實(shí)施例中，可將其 中透鏡21的焦距長(zhǎng)的透鏡蓋20 (例如，透鏡21是由具有普通折射率的材料制成的便宜球 透鏡)設(shè)定為測(cè)量目標(biāo)。也就是說，在其中透鏡21的焦距長(zhǎng)的透鏡蓋20的情形中，聚焦點(diǎn) 30與蓋22的頂面之間的高度差可在成像透鏡單元10的場(chǎng)深之外。然而，如果使用升降機(jī) 構(gòu)94將成像透鏡單元10和CXD相機(jī)90提升到透鏡聚焦在聚焦點(diǎn)30上的位置，則聚焦點(diǎn) 30能清晰地成像。
下文，將參照?qǐng)D11對(duì)該實(shí)施例的操作進(jìn)行描述。該操作描述還對(duì)應(yīng)于根據(jù)該實(shí)施 例的透鏡偏移測(cè)量方法的描述。
首先，控制單元93將控制信號(hào)傳輸?shù)秸彰骺刂茊卧?2，該控制信號(hào)指示切斷透射 照明光源1和接通落射照明光源7。接收該控制信號(hào)的照明控制單元92切斷透射照明光源 1并接通落射照明光源7。因此，從落射照明光源7發(fā)出的落射照明光通過半反射鏡6和成 像透鏡5輻射到透鏡蓋20上。在此階段中，將成像透鏡單元10和CXD相機(jī)90的垂直位置 控制為使得成像透鏡單元10的CXD相機(jī)90的透鏡聚焦在透鏡蓋20的頂面(板狀部2 的頂面)上。
在此狀態(tài)中，控制單元93將第一觸發(fā)信號(hào)傳輸?shù)綀D像處理單元91。接收該第一觸 發(fā)信號(hào)的圖像處理單元91獲取通過CXD相機(jī)90成像的圖像。也就是說，當(dāng)CXD相機(jī)90是 數(shù)字輸出式時(shí)，圖像處理單元91將成像指令傳輸?shù)紺CD相機(jī)90，而接收該成像指令的CCD 相機(jī)90使透鏡蓋20的圖像成像，生成圖像數(shù)據(jù)并將所生成的圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像處理單 元91。同時(shí)，當(dāng)CXD相機(jī)90是模擬輸出式時(shí)，圖像處理單元91將從CXD相機(jī)90輸入的模 擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)據(jù)，并獲得該圖像數(shù)據(jù)(步驟Sll)。
接下來，圖像處理單元91執(zhí)行步驟S12到S14的過程。
首先，在步驟S12中，與第一實(shí)施例中的步驟S2(圖5)的過程相似，對(duì)先前步驟 Sll中成像的透鏡蓋20的圖像進(jìn)行定位。
接下來，在步驟S13中，與第一實(shí)施例中的步驟S4(圖5)的過程相似，對(duì)蓋22的 板狀部22a的邊緣位置進(jìn)行檢測(cè)。
接下來，在步驟S14中，與第一實(shí)施例中的步驟S5(圖5)的過程相似，對(duì)蓋22的 板狀部22a的中心位置進(jìn)行計(jì)算。
接下來，控制單元93將指令傳輸?shù)缴禉C(jī)構(gòu)94。接下來，升降機(jī)構(gòu)94將成像透鏡 單元10和CXD相機(jī)90提升到透鏡聚焦在聚焦點(diǎn)30上的位置(步驟S15)。
接下來，控制單元93將控制信號(hào)傳輸?shù)秸彰骺刂茊卧?2，該控制信號(hào)指示接通透 射照明光源1和切斷落射照明光源7。接收該控制信號(hào)的照明控制單元92接通透射照明光 源1并切斷落射照明光源7。因此，從透射照明光源1發(fā)出的透射照明光通過針孔加和準(zhǔn) 直儀透鏡3入射在透鏡21上，并且該透射照明光通過透鏡21聚焦，并且聚焦點(diǎn)30形成在 透鏡21上方。
在此狀態(tài)中，控制單元93將第二觸發(fā)信號(hào)傳輸?shù)綀D像處理單元91。接收該第二觸 發(fā)信號(hào)的圖像處理單元91獲取通過CXD相機(jī)90成像的圖像(步驟S16)。
接下來，圖像處理單元91執(zhí)行步驟S17和S18的過程。
首先，在步驟S17中，與第一實(shí)施例中的步驟S7(圖5)的過程相似，對(duì)聚焦點(diǎn)30 的位置進(jìn)行計(jì)算。
接下來，在步驟S18中，與第一實(shí)施例中的步驟S8(圖幻的過程相似，計(jì)算聚焦點(diǎn) 30的位置相對(duì)于蓋22的板狀部22a的中心位置的偏移量和偏移方向。
接下來，在步驟S19中，控制單元93將指令傳輸?shù)缴禉C(jī)構(gòu)94。接下來，該升降 機(jī)構(gòu)促使成像透鏡單元10和CXD相機(jī)90下降到透鏡聚焦在蓋22的頂面上的位置(步驟 S15)。
在該實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相似，可將其中透鏡21的焦距短的透鏡蓋20 (例如，透鏡21是由具有高折射率的材料制成的非球面透鏡)設(shè)定為測(cè)量目標(biāo)。當(dāng)將此透鏡蓋20 設(shè)定為測(cè)量目標(biāo)時(shí)，在上述過程之中，可不執(zhí)行步驟S15和S19的過程。如果僅將此透鏡蓋 20設(shè)定為測(cè)量目標(biāo)，則可構(gòu)造不具有升降機(jī)構(gòu)94的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備200。
由于根據(jù)該實(shí)施例的光學(xué)模塊制造方法與第一實(shí)施例的相同，所以將不進(jìn)行重復(fù) 描述。
根據(jù)上述的第二實(shí)施例，可獲得與第一實(shí)施例相同的效果。此外，照明控制單元92 被用于以時(shí)間順序切換來自透射照明光源1的透射照明光的輻射和來自落射照明光源7的 落射照明光的輻射，并且根據(jù)各自的圖像數(shù)據(jù)來計(jì)算蓋22的板狀部2 的中心位置和聚焦 點(diǎn)30的位置。因此，代替彩色式，C⑶相機(jī)90和圖像處理單元91可使用單色式，并且CXD 相機(jī)90和圖像處理單元91可以低成本制造。
圖12是根據(jù)第一修改例的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備300的示意性正橫剖視圖。在上述 實(shí)施例中，成像透鏡單元10具有成像透鏡5和半反射鏡6，該半反射鏡6布置在成像透鏡5 與成像單元(彩色CCD相機(jī)8或CCD相機(jī)90)之間的光路的中間，但本發(fā)明不限于此示例。 例如，如圖12中所示，可使用偽同軸落射照明，其中，半反射鏡6布置在成像透鏡5與透鏡 蓋20之間的光路的中間。
明顯的是，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是可在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情 況下進(jìn)行修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種透鏡偏移測(cè)量設(shè)備，包括輻射單元，其將光輻射到附透鏡構(gòu)件上，所述附透鏡構(gòu)件具有透鏡和用以保持所述透 鏡的框體，從而產(chǎn)生來自所述框體的反射光和通過借助所述透鏡聚焦透射通過所述透鏡的 光而形成的聚焦點(diǎn)；成像單元，其中所述附透鏡構(gòu)件位于所述成像單元的成像范圍中；以及 圖像處理單元，其對(duì)通過所述成像單元獲得的成像結(jié)果執(zhí)行圖像處理并計(jì)算所述透鏡 的偏移，其中所述成像單元使來自所述框體的所述反射光和透射通過所述透鏡的所述光成像，以及作為所述圖像處理，所述圖像處理單元執(zhí)行第一過程，在所述第一過程中，基于所述反射光的成像結(jié)果來計(jì)算所述框體的預(yù)定部 的位置，第二過程，在所述第二過程中，基于透射通過所述透鏡的所述光的成像結(jié)果來計(jì)算所 述聚焦點(diǎn)的位置，以及第三過程，在所述第三過程中，基于所述第一過程和所述第二過程的處理結(jié)果來計(jì)算 所述聚焦點(diǎn)的所述位置相對(duì)于所述預(yù)定部的偏移量，作為所述透鏡的所述偏移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備，其中，在所述第三過程中，還基于所述第一過程和所述第二過程的所述處理結(jié)果來計(jì) 算所述聚焦點(diǎn)相對(duì)于所述預(yù)定部的偏移方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備， 其中所述輻射單元包括第一輻射單元，其將第一光輻射到所述附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生來自所述框體的所述 反射光，以及第二輻射單元，其將第二光輻射到所述附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生所述聚焦點(diǎn)， 所述成像單元使從所述框體反射的所述第一光和透射通過所述透鏡的所述第二光成像，在所述第一過程中，基于所述第一光的成像結(jié)果來計(jì)算所述框體的所述預(yù)定部的所述 位置，以及在所述第二過程中，基于所述第二光的成像結(jié)果來計(jì)算通過所述透鏡聚焦的所述第二 光的聚焦點(diǎn)的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備， 其中所述第一光和所述第二光的波長(zhǎng)彼此不同， 所述成像單元是使彩色圖像成像的彩色成像單元，在來自所述第一輻射單元的所述第一光和來自所述第二輻射單元的所述第二光分別 輻射的狀態(tài)下，通過所述成像單元執(zhí)行成像，以及所述圖像處理單元從通過所述成像單元獲得的成像結(jié)果中提取所述第一光的成像結(jié) 果和所述第二光的成像結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備，進(jìn)一步包括控制單元，其控制所述第一輻射單元、所述第二輻射單元、所述成像單元和所述圖像處理單元的操作，其中所述控制單元執(zhí)行第一控制和第二控制，以及通過所述第一控制，在所述第一光從所述第一輻射單元輻射而所述第二光從所述第二 輻射單元的輻射停止的狀態(tài)下，通過所述成像單元來執(zhí)行用于使從所述框體反射的所述第 一光成像的第一成像操作，并基于通過執(zhí)行所述第一成像操作獲得的成像結(jié)果，通過所述 圖像處理單元執(zhí)行所述第一過程，以及通過所述第二控制，在所述第二光從所述第二輻射單元輻射而所述第一光從所述第一 輻射單元的輻射停止的狀態(tài)下，通過所述成像單元來執(zhí)行用于使透射通過所述透鏡的所述 第二光成像的第二成像操作，并基于通過執(zhí)行所述第二成像操作獲得的成像結(jié)果，通過所 述圖像處理單元執(zhí)行所述第二過程。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備， 其中所述第二輻射單元包括第二光源，其發(fā)射所述第二光，以及轉(zhuǎn)換單元，其在所述第二光到達(dá)所述透鏡之前將從所述第二光源發(fā)射的所述第二光轉(zhuǎn) 換成平行光。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備， 其中所述第一輻射單元包括第一光源，其發(fā)射所述第一光，以及半反射鏡，其將從所述第一光源發(fā)射的所述第一光反射到所述附透鏡構(gòu)件側(cè)，并將從 所述框體反射的所述第一光透射到所述成像單元側(cè)，以及所述透鏡偏移測(cè)量設(shè)備進(jìn)一步包括成像透鏡，所述成像透鏡使從所述框體反射的所述 第一光和透射通過所述透鏡的所述第二光在所述成像單元中成像。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡偏移測(cè)量設(shè)備，進(jìn)一步包括保持單元，其將所述附透鏡構(gòu)件保持在所述第二輻射單元與所述成像單元之間， 其中所述保持單元由透過所述第二光的材料形成。
9.一種透鏡偏移測(cè)量方法，包括在光輻射到具有透鏡和用以保持所述透鏡的框體的附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生來自所述 框體的反射光的狀態(tài)下，基于通過使來自所述框體的所述反射光成像而獲得的成像結(jié)果來 計(jì)算所述框體的預(yù)定部的位置；在光輻射到所述附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生通過借助所述透鏡聚焦透射通過所述透鏡的 光而形成的聚焦點(diǎn)的狀態(tài)下，基于通過使透射通過所述透鏡的所述光成像而獲得的成像結(jié) 果來計(jì)算所述聚焦點(diǎn)的位置；以及計(jì)算所述聚焦點(diǎn)的所述位置相對(duì)于所述預(yù)定部的偏移量，作為所述透鏡的偏移。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的透鏡偏移測(cè)量方法，其中在所述計(jì)算所述聚焦點(diǎn)的所述位置的所述偏移量中，還計(jì)算所述聚焦點(diǎn)相對(duì)于所 述預(yù)定部的偏移方向。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的透鏡偏移測(cè)量方法，進(jìn)一步包括將第一光輻射到所述附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生來自所述框體的所述反射光，將第二光 輻射到所述附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生通過借助所述透鏡聚焦透射通過所述透鏡的所述第二光而形成的聚焦點(diǎn)，所述第二光具有與所述第一光的波長(zhǎng)不同的波長(zhǎng)，以及使從所述框體 反射的所述第一光和透射通過所述透鏡的所述第二光一次成像為彩色圖像；以及從通過所述一次成像獲得的成像結(jié)果中提取所述第一光的成像結(jié)果和所述第二光的 成像結(jié)果，其中，在所述計(jì)算所述預(yù)定部的所述位置中，基于所述第一光的所述提取的成像結(jié)果 來計(jì)算所述預(yù)定部的所述位置，以及在所述計(jì)算所述聚焦點(diǎn)的所述位置中，基于所述第二光的所述提取的成像結(jié)果來計(jì)算 所述聚焦點(diǎn)的所述位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的透鏡偏移測(cè)量方法，其中所述使來自所述框體的所述反射光成像和所述使透射通過所述透鏡的所述光成 像在不同的定時(shí)執(zhí)行。
13.一種光學(xué)模塊制造方法，包括在光輻射到具有透鏡和用以保持所述透鏡的框體的附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生來自所述 框體的反射光的狀態(tài)下，基于通過使來自所述框體的所述反射光成像而獲得的成像結(jié)果來 計(jì)算所述框體的預(yù)定部的位置；在光輻射到所述附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生通過借助所述透鏡聚焦透射通過所述透鏡的 所述光而形成的聚焦點(diǎn)的狀態(tài)下，基于通過使透射通過所述透鏡的所述光成像而獲得的成 像結(jié)果來計(jì)算所述聚焦點(diǎn)的位置；計(jì)算所述聚焦點(diǎn)的位置相對(duì)于所述預(yù)定部的偏移量和偏移方向，作為所述透鏡的偏 移；以及將管座單元的管座結(jié)合到所述附透鏡構(gòu)件的所述框體，所述管座單元具有所述管座、 設(shè)置在所述管座上的載臺(tái)和設(shè)置在所述載臺(tái)上的發(fā)光元件，其中，在所述將所述管座單元的所述管座結(jié)合到所述框體中，對(duì)所述管座單元和所述 附透鏡構(gòu)件的相對(duì)位置進(jìn)行校正，從而對(duì)通過所述計(jì)算所述聚焦點(diǎn)的所述位置的所述偏移 量和所述偏移方向而計(jì)算出的所述偏移量進(jìn)行校正，并將所述管座和所述框體彼此結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明涉及透鏡偏移測(cè)量設(shè)備、透鏡偏移測(cè)量方法和光學(xué)模塊制造方法。一種透鏡偏移測(cè)量設(shè)備在光輻射到具有透鏡和用以保持該透鏡的框體的附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生來自該框體的反射光的狀態(tài)下，基于通過使來自框體的反射光成像而獲得的成像結(jié)果來計(jì)算該框體的預(yù)定部的位置；在光輻射到該附透鏡構(gòu)件上，從而產(chǎn)生通過借助透鏡聚焦透射通過該透鏡的光而形成的聚焦點(diǎn)的狀態(tài)下，基于通過使透射通過透鏡的光成像而獲得的成像結(jié)果來計(jì)算該聚焦點(diǎn)的位置；以及計(jì)算該聚焦點(diǎn)的位置相對(duì)于該預(yù)定部的偏移量，作為透鏡的偏移。
文檔編號(hào)G01B11/00GK102032982SQ20101050558
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者田中良治 申請(qǐng)人:瑞薩電子株式會(huì)社