JPH0424522A - 光ビームの強度分布の測定方法 - Google Patents
光ビームの強度分布の測定方法Info
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- JPH0424522A JPH0424522A JP12815790A JP12815790A JPH0424522A JP H0424522 A JPH0424522 A JP H0424522A JP 12815790 A JP12815790 A JP 12815790A JP 12815790 A JP12815790 A JP 12815790A JP H0424522 A JPH0424522 A JP H0424522A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 102100027340 Slit homolog 2 protein Human genes 0.000 description 3
- 101710133576 Slit homolog 2 protein Proteins 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 241000272517 Anseriformes Species 0.000 description 1
- 101700004678 SLIT3 Proteins 0.000 description 1
- 102100027339 Slit homolog 3 protein Human genes 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レーザーや発光ダイオード等の光源から出さ
れる光ビームの強度分布の測定方法に関するものである
。
れる光ビームの強度分布の測定方法に関するものである
。
レーザーや発光ダイオード等の光源は各々の特徴を利用
し多方面に使用されており、その光ビームの断面の強度
分布、形状、大きさ等の明確化が要求されている。
し多方面に使用されており、その光ビームの断面の強度
分布、形状、大きさ等の明確化が要求されている。
光ビームの断面形状を知る場合、進行方向に直角にスク
リーンを置くことでおおよその形状は目視で確認できる
が、ビーム径が小さい場合や、目に見えない赤外光や紫
外光などは確認できない。
リーンを置くことでおおよその形状は目視で確認できる
が、ビーム径が小さい場合や、目に見えない赤外光や紫
外光などは確認できない。
そこでこれらの光ビームの断面形状や強度分布、大きさ
等を測定する方法が複数種者えられ、実際に利用されて
いるものもあるので以下に述べる。
等を測定する方法が複数種者えられ、実際に利用されて
いるものもあるので以下に述べる。
ピンホール法
光の透過しないスクリーンにピンホールを設け（測定し
ようとするビーム径よりか十分小さいもの例えば１％の
精度を必要とする場合ビーム径の１％以下の面積のもの
を設ける）、これを移動することにより光ビームを垂直
に走査し、ピンホルからの通過光を光検知器で受光する
ことにより光ビームの強度分布を、またピンホールが光
ビームを横切るに要する移動距離から光ビーム径を検知
するものである。しかし、光ビーム径を測定する場合、
ピンホールを光ビームの中心を通過させる必要があり、
ピンホールの位置設定が難かしく、またピンホールを多
数設置することで位置設定は簡単になるが高価になって
しまうという問題がある。
ようとするビーム径よりか十分小さいもの例えば１％の
精度を必要とする場合ビーム径の１％以下の面積のもの
を設ける）、これを移動することにより光ビームを垂直
に走査し、ピンホルからの通過光を光検知器で受光する
ことにより光ビームの強度分布を、またピンホールが光
ビームを横切るに要する移動距離から光ビーム径を検知
するものである。しかし、光ビーム径を測定する場合、
ピンホールを光ビームの中心を通過させる必要があり、
ピンホールの位置設定が難かしく、またピンホールを多
数設置することで位置設定は簡単になるが高価になって
しまうという問題がある。
ワイヤ法
移動ワイヤを光ビーム中を横切らせ、その散乱光を光検
知器で受光し測定するものであるが、この方法は光検知
器の受光面積は有限であるので、散乱光をすべて受光す
ることは出来ないという問題、ワイヤの移動により光検
知器との距離が変化するので受光される散乱光の角度が
変化するため、強度分布が一様であっても受光される光
強度は変化してしまうという問題、また受光角度を一定
にするために光検知器をワイヤと同期して移動すること
が考えられるが、構造が複雑になってしまうという欠点
がある。
知器で受光し測定するものであるが、この方法は光検知
器の受光面積は有限であるので、散乱光をすべて受光す
ることは出来ないという問題、ワイヤの移動により光検
知器との距離が変化するので受光される散乱光の角度が
変化するため、強度分布が一様であっても受光される光
強度は変化してしまうという問題、また受光角度を一定
にするために光検知器をワイヤと同期して移動すること
が考えられるが、構造が複雑になってしまうという欠点
がある。
ナイフェツジ法
ナイフェツジを走査し、その通過光を光検知器で受光し
、その変化分を取り出すものであるが、この方法は光検
知器に入力のない状態から測定する光ビームがすべて入
力されるまで変化するので、光検知器に大きなダイナミ
ックレンジが必要になる。また光検知器の信号そのまま
では直接強度分布に対応しないので、これから変化分を
取り出す電気回路が必要になるので構成が複雑になって
しまうという難点がある。
、その変化分を取り出すものであるが、この方法は光検
知器に入力のない状態から測定する光ビームがすべて入
力されるまで変化するので、光検知器に大きなダイナミ
ックレンジが必要になる。また光検知器の信号そのまま
では直接強度分布に対応しないので、これから変化分を
取り出す電気回路が必要になるので構成が複雑になって
しまうという難点がある。
スリット法
第１図に示すように走査板１にスリット２を設け、それ
により光ビームを走査し、スリット２を通過する光を光
検知器３で受光し測定するものであるが、この方法は他
の方法に比べ扱い易いので多く利用されている。なお第
１図中４はマイクロメータ、Ｂは光ビームの断面を示す
ものである。
により光ビームを走査し、スリット２を通過する光を光
検知器３で受光し測定するものであるが、この方法は他
の方法に比べ扱い易いので多く利用されている。なお第
１図中４はマイクロメータ、Ｂは光ビームの断面を示す
ものである。
以上述べた走査方法とは逆にガルパのメータなど回転ミ
ラーにより光ビームを走査する方法もあるが、装置が大
形になり光学設計もやや複雑になるのであまり使用され
ていない。
ラーにより光ビームを走査する方法もあるが、装置が大
形になり光学設計もやや複雑になるのであまり使用され
ていない。
一方迅速な測定が要求される場合は、スリット等を回転
ディスクまたは回転円筒に装着し走査する方法が用いら
れている。これらの方法は光検知器を測定する光ビーム
径よりも大きな受光面積のものを使用すればスリットな
どの後ろに固定できる。また回転を利用しているので走
査速度の安定度もよく迅速な測定が可能である。
ディスクまたは回転円筒に装着し走査する方法が用いら
れている。これらの方法は光検知器を測定する光ビーム
径よりも大きな受光面積のものを使用すればスリットな
どの後ろに固定できる。また回転を利用しているので走
査速度の安定度もよく迅速な測定が可能である。
しかし測定する光ビームの断面は点対象の場合は少なく
、だ円や複雑な強度分布を示す場合が多く、この様な光
ビームの断面形状や強度分布を測定する場合−軸の走査
では明確にならない。そこでＸ軸、Ｙ軸の２軸で走査し
各々の状態を測定する必要がある。しかしこれまで説明
した従来の方法では、■軸を測定した後に光源または走
査方向を９０°回動させて２軸目を測定しなくてはなら
ないので、Ｘ、Ｙ方向の実時間での測定ができなかった
。また焦点の測定時などでは走査方向を変えた時スリッ
トなどの前後位置が変わらない様にしなければならない
ので、測定装置は機械的に高精度が要求される。
、だ円や複雑な強度分布を示す場合が多く、この様な光
ビームの断面形状や強度分布を測定する場合−軸の走査
では明確にならない。そこでＸ軸、Ｙ軸の２軸で走査し
各々の状態を測定する必要がある。しかしこれまで説明
した従来の方法では、■軸を測定した後に光源または走
査方向を９０°回動させて２軸目を測定しなくてはなら
ないので、Ｘ、Ｙ方向の実時間での測定ができなかった
。また焦点の測定時などでは走査方向を変えた時スリッ
トなどの前後位置が変わらない様にしなければならない
ので、測定装置は機械的に高精度が要求される。
本発明は光ビーム断面のＸ、Ｙ２軸の強度分布の測定を
一度の走査で済む方法を得ることを課題とするものであ
る。
一度の走査で済む方法を得ることを課題とするものであ
る。
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、
移動方向に対する垂線に対して４５°の角度をなす傾斜
方向の異なる２種類のスリットを走査板、走査回転ドラ
ム、走査ディスク等の走査体に設け、前記スリットを光
ビームと直角に横切らせると共に、前記スリットを通過
する光を光検知器で受光し、前記スリットの位置とその
位置に対応する光検知器の受光量の変化から、光ビーム
の強度分布を検知することを特徴とする光ビームの強度
分布の測定方法である。
移動方向に対する垂線に対して４５°の角度をなす傾斜
方向の異なる２種類のスリットを走査板、走査回転ドラ
ム、走査ディスク等の走査体に設け、前記スリットを光
ビームと直角に横切らせると共に、前記スリットを通過
する光を光検知器で受光し、前記スリットの位置とその
位置に対応する光検知器の受光量の変化から、光ビーム
の強度分布を検知することを特徴とする光ビームの強度
分布の測定方法である。
第２図は本発明の実施例の側面図で、走査板５に移動方
向に対する垂線りに対して４５°の（１斜方向の異なる
２種類のスワン）ＳｚＳｚを設けたものである。この場
合スワン）ＳｚＳｚをハ字状に設けたが逆ハ字状に設け
てもよい。
向に対する垂線りに対して４５°の（１斜方向の異なる
２種類のスワン）ＳｚＳｚを設けたものである。この場
合スワン）ＳｚＳｚをハ字状に設けたが逆ハ字状に設け
てもよい。
さて、第１図に示す従来装置と同様、マイクロメータ４
を作動させて走査板５を矢印方向に移動させれば、−度
の走査でＸ、Ｙ２軸の測定が同時に可能になる。
を作動させて走査板５を矢印方向に移動させれば、−度
の走査でＸ、Ｙ２軸の測定が同時に可能になる。
即ち、第３図（ａ）に示すように、スリン）Ｓ＋がａか
らす、ｃ、ｄ、ｅと移動して行くと、スリットＳ、はＸ
軸方向に走査したことになり、次いでスリットＳ２によ
りＹ軸方向に走査が行なわれることになる。
らす、ｃ、ｄ、ｅと移動して行くと、スリットＳ、はＸ
軸方向に走査したことになり、次いでスリットＳ２によ
りＹ軸方向に走査が行なわれることになる。
つまり、この場合、走査板５の移動速度を１とすればス
リン）Ｓ３．Ｓｚを垂線りに対してそれぞれ４５°に設
けであることにより、Ｘ軸方向の移速度となり、同じ移
動速度でＸ、Ｙ２軸方向の走査が行なわれたことになる
。
リン）Ｓ３．Ｓｚを垂線りに対してそれぞれ４５°に設
けであることにより、Ｘ軸方向の移速度となり、同じ移
動速度でＸ、Ｙ２軸方向の走査が行なわれたことになる
。
従ってスリットＳ１．Ｓ２を通過する光量とスリット進
行距離からＸ軸とＹ軸方向についての光の強度分布と光
ビーム断面の大きさ及び形状を測定することができる。
行距離からＸ軸とＹ軸方向についての光の強度分布と光
ビーム断面の大きさ及び形状を測定することができる。
検知信号の処理方法については従来技術から自明なので
省略する。
省略する。
第４図は走査体として走査回転ドラムを用いた場合の光
ビームの強度分布及び強度５０％及び強光ビームの断面
径を測定する装置の実施例を示すもので、６はレーザ発
光器、７は本発明にか−る走査装置、８はオソシロスコ
ープ、９は光ビーム径デジタル表示装置である。
ビームの強度分布及び強度５０％及び強光ビームの断面
径を測定する装置の実施例を示すもので、６はレーザ発
光器、７は本発明にか−る走査装置、８はオソシロスコ
ープ、９は光ビーム径デジタル表示装置である。
第５図及び第６図は走査装置７の内部構造を示すもので
、第５図は一部裁断平面図、第６図は一部截断側面図で
ある。
、第５図は一部裁断平面図、第６図は一部截断側面図で
ある。
７１はモータ７２によって駆動される走査回転ドラムで
、側壁には等間隔に４つのスリットＳ、１゜Ｓ１□＋
Ｓ Ｚｌ＋ Ｓ Ｚ□ が第７図の展開図に示すように
設けられている。スリットＳ、、、Ｓ、□の組はスリッ
ト巾が２μのもの、スリットＳｚ＋、Ｓｚ□Ｏ組はスリ
ット巾が２５μのものであり、何れも移動方向に対する
垂線に対して４５°の傾斜に設けている。
、側壁には等間隔に４つのスリットＳ、１゜Ｓ１□＋
Ｓ Ｚｌ＋ Ｓ Ｚ□ が第７図の展開図に示すように
設けられている。スリットＳ、、、Ｓ、□の組はスリッ
ト巾が２μのもの、スリットＳｚ＋、Ｓｚ□Ｏ組はスリ
ット巾が２５μのものであり、何れも移動方向に対する
垂線に対して４５°の傾斜に設けている。
７３は走査回転ドラム７１上に固定された速度及び回転
位置検出用ディスクで、速度はセンサ７４゜７５によっ
て、回転位置はセンサ７６によってそれぞれ検出される
。
位置検出用ディスクで、速度はセンサ７４゜７５によっ
て、回転位置はセンサ７６によってそれぞれ検出される
。
７７はモータ７２に取付けられた光検出器で、筐体に設
けた窓７８に光ビームが入射すると、スリン＋−Ｓ、、
、Ｓ、□＋ ３２１ ＋ Ｓ Ｚ□を通過する光量に応
じた電気信号を出力し、センサ７４．７５による速度信
号とセンサ７６による位置信号と共に、光ビーム径デジ
タル表示装置９に送出され、同信号は光ビーム径デジタ
ル表示装置９を介してオツシロスコープ８に送られる。
けた窓７８に光ビームが入射すると、スリン＋−Ｓ、、
、Ｓ、□＋ ３２１ ＋ Ｓ Ｚ□を通過する光量に応
じた電気信号を出力し、センサ７４．７５による速度信
号とセンサ７６による位置信号と共に、光ビーム径デジ
タル表示装置９に送出され、同信号は光ビーム径デジタ
ル表示装置９を介してオツシロスコープ８に送られる。
スリット切換ツマミ９１を２５μの表示に合わせる
と、スリットＳＩＩ。
と、スリットＳＩＩ。
Ｓ ＋ｚを通過した受光量の検出信号が選択され、２μ
の表示に合わせるとスリットＳｚ＋ ＋ Ｓ ｚ□を通
過した受光量の検出信号が選択され、表示部９２ａ。
の表示に合わせるとスリットＳｚ＋ ＋ Ｓ ｚ□を通
過した受光量の検出信号が選択され、表示部９２ａ。
９２ｂにはレベル設定器９３ａ、９３ｂによって設定さ
れる光強度部分のＸ軸とＹ軸の光ビーム径が表示される
。通常、光ビームの５０％強度又は１３．５ ％強度
の光ビーム径を表示させる。
れる光強度部分のＸ軸とＹ軸の光ビーム径が表示される
。通常、光ビームの５０％強度又は１３．５ ％強度
の光ビーム径を表示させる。
一方オッシロスコープ８の表示画面には図示のようにス
リットＳ ＩＩＩ ５Ｉ２１による２つの波形、即ち、
Ｘ軸方向の強度分布とＹ軸方向の強度分布が表示される
。
リットＳ ＩＩＩ ５Ｉ２１による２つの波形、即ち、
Ｘ軸方向の強度分布とＹ軸方向の強度分布が表示される
。
走査装置７はスタンド８０に回動自在に取付けられてい
るので、ツマミ７９をつまんで入射光軸を軸として走査
装置７を回動させてＸ軸及びＸ軸を変化させ、オノシロ
スコープ８に表示される波形の変化を見ることにより光
ビーム断面の形状を知ることができる。
るので、ツマミ７９をつまんで入射光軸を軸として走査
装置７を回動させてＸ軸及びＸ軸を変化させ、オノシロ
スコープ８に表示される波形の変化を見ることにより光
ビーム断面の形状を知ることができる。
即ち、オソシロスコープ８の画像から、Ｘ軸とＹ軸の光
の強度分布と光ビームの断面状をまた光ビーム径デジタ
ル表示装置９により、設定レベルにおけるＸ軸とＹ軸の
径を実時間で知ることができる。
の強度分布と光ビームの断面状をまた光ビーム径デジタ
ル表示装置９により、設定レベルにおけるＸ軸とＹ軸の
径を実時間で知ることができる。
以上、走査体として、走査板を用いた第２図に示した実
施例と、走査回転ドラムを用いた第４図及び第５図に示
した実施例とを例示したが、回転ディスクを用いる場合
にも本発明は適用できる。
施例と、走査回転ドラムを用いた第４図及び第５図に示
した実施例とを例示したが、回転ディスクを用いる場合
にも本発明は適用できる。
しかし乍ら回転ディスクに適用したものは、スリットの
両端の速度が異なるため、他の２つの場合よりも誤差を
生しるので、精度を要求される仕様にはあまり好ましく
ない。
両端の速度が異なるため、他の２つの場合よりも誤差を
生しるので、精度を要求される仕様にはあまり好ましく
ない。
本発明によればＸ軸方向とＹ軸方向の光の強度分布を実
時間で同時に検出することが可能になると共に、Ｘ軸及
びＹ軸の径及び光ビームの断面形状の検知が可能になる
。
時間で同時に検出することが可能になると共に、Ｘ軸及
びＹ軸の径及び光ビームの断面形状の検知が可能になる
。
第１図は従来のスリット法による走査装置の側面図、第
２図は本発明の実施例の側面図、第３図は本発明の走査
原理の説明図、第４図は本発明の異なる実施例の全体の
構成を示す概略図、第５図は第４図に示す実施例におけ
る走査装置の一部を截断した平面図、第６図はその走査
装置の一部を截断した側面図、第７図はスリットの配置
状態を示す展開図である。 １．５・・・走査板 ２・・・スリット ３・・・光検知器 ４・・・マイクロメータ ６・・・レーザ発生装置 ７・・・走査装置 ７Ｉ・−・走査回転ドラム ７２・・・モータ ７３・・・速度及び回転位置検出用ディスク７４．７５
．７６・・・センサ ７７・・・光検知器 ７８・・・空 ７９・・・ツマミ ８０・・・スタンド ８・・・オッシロスコープ ９・・・光ビーム径デジタル 表示装置 ９１．９４・・・切換ツマミ ９２ａ、９２ｂ・−・表示部 ９３ａ、９３ｂ・・・レベル設定器 第 図 第 図 Ｓｔス ７・・・走査装置 ７１・・・走査回転ドラム ７２・・・モータ ７３・・・速度及び回転位置検出用ディスク７４．７５
．７６・・・センサ ７７・・・光検知器 ７８・・・窓
２図は本発明の実施例の側面図、第３図は本発明の走査
原理の説明図、第４図は本発明の異なる実施例の全体の
構成を示す概略図、第５図は第４図に示す実施例におけ
る走査装置の一部を截断した平面図、第６図はその走査
装置の一部を截断した側面図、第７図はスリットの配置
状態を示す展開図である。 １．５・・・走査板 ２・・・スリット ３・・・光検知器 ４・・・マイクロメータ ６・・・レーザ発生装置 ７・・・走査装置 ７Ｉ・−・走査回転ドラム ７２・・・モータ ７３・・・速度及び回転位置検出用ディスク７４．７５
．７６・・・センサ ７７・・・光検知器 ７８・・・空 ７９・・・ツマミ ８０・・・スタンド ８・・・オッシロスコープ ９・・・光ビーム径デジタル 表示装置 ９１．９４・・・切換ツマミ ９２ａ、９２ｂ・−・表示部 ９３ａ、９３ｂ・・・レベル設定器 第 図 第 図 Ｓｔス ７・・・走査装置 ７１・・・走査回転ドラム ７２・・・モータ ７３・・・速度及び回転位置検出用ディスク７４．７５
．７６・・・センサ ７７・・・光検知器 ７８・・・窓
Claims (1)
- 移動方向に対する垂線に対して４５゜の角度をなす傾斜
方向の異なる２種類のスリットを走査板、走査回転ドラ
ム、走査ディスク等の走査体に設け、前記スリットを光
ビームと直角に横切らせると共に、前記スリットを通過
する光を光検知器で受光し、前記スリットの位置と、そ
の位置に対応する光検知器の受光量の変化から、光ビー
ムの強度分布を検知することを特徴とする光ビームの強
度分布の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12815790A JPH0424522A (ja) | 1990-05-19 | 1990-05-19 | 光ビームの強度分布の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12815790A JPH0424522A (ja) | 1990-05-19 | 1990-05-19 | 光ビームの強度分布の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0424522A true JPH0424522A (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=14977798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12815790A Pending JPH0424522A (ja) | 1990-05-19 | 1990-05-19 | 光ビームの強度分布の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0424522A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017227615A (ja) * | 2016-06-25 | 2017-12-28 | 株式会社ウェイブサイバー | 光ビームプロファイル測定装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03223630A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-10-02 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | ビームスポットの形状検出方法 |
-
1990
- 1990-05-19 JP JP12815790A patent/JPH0424522A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03223630A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-10-02 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | ビームスポットの形状検出方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017227615A (ja) * | 2016-06-25 | 2017-12-28 | 株式会社ウェイブサイバー | 光ビームプロファイル測定装置 |
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