JPH08254414A - 光ビーム分離角測定装置 - Google Patents
光ビーム分離角測定装置Info
- Publication number
- JPH08254414A JPH08254414A JP8322495A JP8322495A JPH08254414A JP H08254414 A JPH08254414 A JP H08254414A JP 8322495 A JP8322495 A JP 8322495A JP 8322495 A JP8322495 A JP 8322495A JP H08254414 A JPH08254414 A JP H08254414A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light beam
- distance
- separation angle
- optical
- optical sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定系を小型化し、しかも光ビームの可視、
不可視に関わらず光ビームの分離角及び透過偏角を測定
することができる光ビーム分離角測定装置を提供する。 【構成】 光学部品に光ビームを入射して分離された複
数の光ビームの分離角を、分離した光ビーム間の距離Ｘ
と光学部品から前記光ビーム間の距離を測定した位置ま
での距離Ｙとを用いて算出するものにおいて、前記光ビ
ームを受光する光センサー６と、該光センサー６と前記
光学部品との間に配置されて回転するスリット板５と、
回転のタイミングを測定するロータリーエンコーダー８
とを備え、前記光センサー６の出力のピーク値と前記ロ
ータリーエンコーダー８の出力とを対比させることによ
り該ピーク値のタイミングを求め、このタイミングから
前記分離した光ビーム間の距離Ｙを求めて分離角を算出
する。
不可視に関わらず光ビームの分離角及び透過偏角を測定
することができる光ビーム分離角測定装置を提供する。 【構成】 光学部品に光ビームを入射して分離された複
数の光ビームの分離角を、分離した光ビーム間の距離Ｘ
と光学部品から前記光ビーム間の距離を測定した位置ま
での距離Ｙとを用いて算出するものにおいて、前記光ビ
ームを受光する光センサー６と、該光センサー６と前記
光学部品との間に配置されて回転するスリット板５と、
回転のタイミングを測定するロータリーエンコーダー８
とを備え、前記光センサー６の出力のピーク値と前記ロ
ータリーエンコーダー８の出力とを対比させることによ
り該ピーク値のタイミングを求め、このタイミングから
前記分離した光ビーム間の距離Ｙを求めて分離角を算出
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学部品によって分割さ
れた光ビームの分離角を測定する光ビーム光量測定装置
に関し、特に測定系を小型化しかつ測定精度が高い光ビ
ーム光量測定装置の構成に関する。
れた光ビームの分離角を測定する光ビーム光量測定装置
に関し、特に測定系を小型化しかつ測定精度が高い光ビ
ーム光量測定装置の構成に関する。
【０００２】
【従来技術】回折格子や複像プリズム等の光学部品によ
り複数に分離された光ビームの分離角を測定する方法と
しては、分離した光ビーム間の距離と測定試料から前記
光ビーム間の距離を測定した位置までの距離とより算出
している。
り複数に分離された光ビームの分離角を測定する方法と
しては、分離した光ビーム間の距離と測定試料から前記
光ビーム間の距離を測定した位置までの距離とより算出
している。
【０００３】図５は従来の光学部品の分離角測定方法を
示す図であって、レーザー光源９より出射した光ビーム
は前述の光学部品である試料１０に入射し、複数の光ビ
ームａ、ｂ、ｃに分割される。この分割された光ビーム
は投影板１１に照射され、該投影板１１は前記光ビーム
を投影する。更に分離投影された光ビーム間の距離Ｙ
1 、Ｙ2 及び試料１０から投影板１１までの距離Ｘをス
ケール若しくは目視で測定し、次式を用いて分離角θ
1 、θ2 を算出する。
示す図であって、レーザー光源９より出射した光ビーム
は前述の光学部品である試料１０に入射し、複数の光ビ
ームａ、ｂ、ｃに分割される。この分割された光ビーム
は投影板１１に照射され、該投影板１１は前記光ビーム
を投影する。更に分離投影された光ビーム間の距離Ｙ
1 、Ｙ2 及び試料１０から投影板１１までの距離Ｘをス
ケール若しくは目視で測定し、次式を用いて分離角θ
1 、θ2 を算出する。
【数１】 θ＝ｔａｎ-1（Ｙ／Ｘ） ［deg］ ・・・ (1)
【０００４】しかしながら上述したような従来の測定方
法では、Ｙ1 、Ｙ2 を読み取る際の測定誤差を小さくす
るために試料１０から投影板１１までの距離を長くする
必要があり、測定系が大きくなってしまうといった問題
がある。また、測定に用いるレーザー光源は試料の設計
波長のものが必要であるが、該レーザー光源が可視域以
外の場合は投影板に投影される光ビームを目視確認する
ことができないためＩＲスコープ等を使用して測定する
必要があり、よって測定工数が増加するという問題があ
った。
法では、Ｙ1 、Ｙ2 を読み取る際の測定誤差を小さくす
るために試料１０から投影板１１までの距離を長くする
必要があり、測定系が大きくなってしまうといった問題
がある。また、測定に用いるレーザー光源は試料の設計
波長のものが必要であるが、該レーザー光源が可視域以
外の場合は投影板に投影される光ビームを目視確認する
ことができないためＩＲスコープ等を使用して測定する
必要があり、よって測定工数が増加するという問題があ
った。
【０００５】
【発明の目的】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
であって、測定系を小型化し、しかも光ビームの可視、
不可視に関わらず光ビームの分離角及び透過偏角を測定
することができる光ビーム分離角測定装置を提供するこ
とを目的とする。
であって、測定系を小型化し、しかも光ビームの可視、
不可視に関わらず光ビームの分離角及び透過偏角を測定
することができる光ビーム分離角測定装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】本発明に係る光ビーム分割光量測定装置
は、光学部品に光ビームを入射して分離された複数の光
ビームの分離角を、分離した光ビーム間の距離と光学部
品から前記光ビーム間の距離を測定した位置までの距離
とを用いて算出するものにおいて、前記光ビームを受光
する光センサーと、該光センサーと前記光学部品との間
に配置されて回転するスリット板と、回転のタイミング
を測定するロータリーエンコーダーとを備え、前記光セ
ンサーの出力のピーク値と前記ロータリーエンコーダー
の出力とを対比させることにより該ピーク値のタイミン
グを求め、このタイミングから前記分離した光ビーム間
の距離を求めて分離角を算出することを特徴とするの
で、測定系の規模が大きくなることなく測定精度を高め
ることができる。
は、光学部品に光ビームを入射して分離された複数の光
ビームの分離角を、分離した光ビーム間の距離と光学部
品から前記光ビーム間の距離を測定した位置までの距離
とを用いて算出するものにおいて、前記光ビームを受光
する光センサーと、該光センサーと前記光学部品との間
に配置されて回転するスリット板と、回転のタイミング
を測定するロータリーエンコーダーとを備え、前記光セ
ンサーの出力のピーク値と前記ロータリーエンコーダー
の出力とを対比させることにより該ピーク値のタイミン
グを求め、このタイミングから前記分離した光ビーム間
の距離を求めて分離角を算出することを特徴とするの
で、測定系の規模が大きくなることなく測定精度を高め
ることができる。
【０００７】
【実施例】以下本発明を図面に基づいて詳細に説明す
る。図１は本発明に係る光ビーム分離角測定装置の全体
構成の一実施例を示す図である。同図において、符号１
はレーザー光源、符号２はコリメータレンズ、符号３は
ピンホール、符号４は試料（回折格子、複像プリズム
等）、符号５はスリット板、符号６は光センサー、符号
７はモーター、符号８はロータリーエンコーダーであ
る。また、Ｘは試料４から光センサーまでの距離、Ｙ
1 、Ｙ2 は光ビーム間の距離である。
る。図１は本発明に係る光ビーム分離角測定装置の全体
構成の一実施例を示す図である。同図において、符号１
はレーザー光源、符号２はコリメータレンズ、符号３は
ピンホール、符号４は試料（回折格子、複像プリズム
等）、符号５はスリット板、符号６は光センサー、符号
７はモーター、符号８はロータリーエンコーダーであ
る。また、Ｘは試料４から光センサーまでの距離、Ｙ
1 、Ｙ2 は光ビーム間の距離である。
【０００８】レーザー光源１より出射した光ビームはコ
リメータレンズ２で平行光ビームとなり、ピンホール３
で所定のビーム径に絞られて試料４に入射する。該試料
４により光ビームは複数に分割された後、スリット板５
のスリット部５ａを通過して光センサー６に入射する。
該スリット板５はモーター７と連結して回転し、またロ
ータリーエンコーダー８は回転のタイミングを測定する
構成になっている。
リメータレンズ２で平行光ビームとなり、ピンホール３
で所定のビーム径に絞られて試料４に入射する。該試料
４により光ビームは複数に分割された後、スリット板５
のスリット部５ａを通過して光センサー６に入射する。
該スリット板５はモーター７と連結して回転し、またロ
ータリーエンコーダー８は回転のタイミングを測定する
構成になっている。
【０００９】以上の構成において、光ビームの分離角θ
1 、θ2 は距離Ｘ、Ｙ1 、Ｙ2 を(1)式に代入すること
によって求められる。即ち、θ1 ＝ｔａｎ-1（Ｙ1 ／
Ｘ）、θ2 ＝ｔａｎ-1（Ｙ2 ／Ｘ）となり、距離Ｘは一
定値であるため、距離Ｙ1 、Ｙ2 を求めれば前記分離角
θ1 、θ2 が求まること従来通りである。
1 、θ2 は距離Ｘ、Ｙ1 、Ｙ2 を(1)式に代入すること
によって求められる。即ち、θ1 ＝ｔａｎ-1（Ｙ1 ／
Ｘ）、θ2 ＝ｔａｎ-1（Ｙ2 ／Ｘ）となり、距離Ｘは一
定値であるため、距離Ｙ1 、Ｙ2 を求めれば前記分離角
θ1 、θ2 が求まること従来通りである。
【００１０】次に本発明の特徴である距離Ｙ1 、Ｙ2 の
測定原理について説明する。図２は前記スリット板５及
び分割された光ビームの光路を示す図であって、回転す
るスリット板５のスリット部５ａが各光ビームの光路を
横切る際に該光ビームが光センサー６に到達し、このと
き図３に示すような出力波形が得られる。前記スリット
板５は所定の角速度ωで回転しているので、図２に示す
回転角θA は前記光センサー６の出力のピーク値Ｉ1 、
Ｉ2 を得たタイミングｔ1 、ｔ2 をロータリーエンコ
ーダー８にて測定し、次式に代入して得られる。
測定原理について説明する。図２は前記スリット板５及
び分割された光ビームの光路を示す図であって、回転す
るスリット板５のスリット部５ａが各光ビームの光路を
横切る際に該光ビームが光センサー６に到達し、このと
き図３に示すような出力波形が得られる。前記スリット
板５は所定の角速度ωで回転しているので、図２に示す
回転角θA は前記光センサー６の出力のピーク値Ｉ1 、
Ｉ2 を得たタイミングｔ1 、ｔ2 をロータリーエンコ
ーダー８にて測定し、次式に代入して得られる。
【数２】 θA ＝ω（ｔ2 −ｔ1 ） ［deg］ ・・・ (2) また図２においてＡはスリット板の中心からビームまで
の距離を示す。θA 、Ａを次式に代入すれば、分割され
た光ビーム間の距離Ｙ1 が算出できる。
の距離を示す。θA 、Ａを次式に代入すれば、分割され
た光ビーム間の距離Ｙ1 が算出できる。
【数３】 Ｙ1 ＝Ａ×ｔａｎθA ［mm］ ・・・ (3 ) 距離Ｙ2 についても距離Ｙ1 と同様にして求めることが
でき、よって求めた距離Ｙ1 、Ｙ2 をそれぞれ(1)式に
代入して分離角θ1 、θ2 を求めることができる。尚、
上述の演算は図示しない信号処理手段にて行い、該信号
処理手段は光センサー６の出力及びロータリーエンコー
ダー８の出力を入力し、光センサー出力のピーク値のタ
イミングをロータリーエンコーダー８の出力と対比して
判定し、上述した式に基づく演算を行って分離角を算出
する。
でき、よって求めた距離Ｙ1 、Ｙ2 をそれぞれ(1)式に
代入して分離角θ1 、θ2 を求めることができる。尚、
上述の演算は図示しない信号処理手段にて行い、該信号
処理手段は光センサー６の出力及びロータリーエンコー
ダー８の出力を入力し、光センサー出力のピーク値のタ
イミングをロータリーエンコーダー８の出力と対比して
判定し、上述した式に基づく演算を行って分離角を算出
する。
【００１１】また上述した原理を用いると、試料の透過
偏角も測定できる。図３に示すように試料がない状態の
ピーク値Ｉ0 のタイミングｔ0 をロータリーエンコーダ
ーにて測定し、次に試料をセットした状態でのピーク値
Ｉ2 のタイミングｔ2 を測定し、(2)、(3)式を用いれ
ば、透過偏角θ0 を算出できる。
偏角も測定できる。図３に示すように試料がない状態の
ピーク値Ｉ0 のタイミングｔ0 をロータリーエンコーダ
ーにて測定し、次に試料をセットした状態でのピーク値
Ｉ2 のタイミングｔ2 を測定し、(2)、(3)式を用いれ
ば、透過偏角θ0 を算出できる。
【００１２】尚、上記スリット板はスリット部５ａを１
箇所に設けているが、スリット部は１箇所に限らず複数
設けてもよく、例えば図４に示すように１８０゜毎に設
ける場合（ａ）や９０゜毎に設ける場合（ｂ）等、種々
の構成が考えられ、いずれを用いても構成可能である。
箇所に設けているが、スリット部は１箇所に限らず複数
設けてもよく、例えば図４に示すように１８０゜毎に設
ける場合（ａ）や９０゜毎に設ける場合（ｂ）等、種々
の構成が考えられ、いずれを用いても構成可能である。
【００１３】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、スリット
板のスリット部通過時に得られる各光ビームのピーク値
とロータリーエンコーダーの出力を対比させることによ
り該ピーク値のタイミングを求め、このタイミングから
分離した光ビーム間の距離を求めて分離角を算出するの
で、測定精度が高まると共に測定の再現性が向上し、測
定工数を削減でき、更には測定系の規模を縮小すること
ができる。また、使用するレーザー光源の波長に合わせ
て光センサーを交換して使用すれば、光ビームが可視、
不可視に関わることなく分離角を測定でき、しかも透過
偏角も測定することができるので非常に汎用性が高い。
板のスリット部通過時に得られる各光ビームのピーク値
とロータリーエンコーダーの出力を対比させることによ
り該ピーク値のタイミングを求め、このタイミングから
分離した光ビーム間の距離を求めて分離角を算出するの
で、測定精度が高まると共に測定の再現性が向上し、測
定工数を削減でき、更には測定系の規模を縮小すること
ができる。また、使用するレーザー光源の波長に合わせ
て光センサーを交換して使用すれば、光ビームが可視、
不可視に関わることなく分離角を測定でき、しかも透過
偏角も測定することができるので非常に汎用性が高い。
【００１４】
【図１】本発明に係る光ビーム分割光量測定装置の全体
構成の一実施例を示す図である。
構成の一実施例を示す図である。
【図２】本発明に係る光ビーム分割光量測定装置のスリ
ット板及び分割された光ビームの光路を示す図である。
ット板及び分割された光ビームの光路を示す図である。
【図３】本発明に係る光ビーム分割光量測定装置の光セ
ンサーの出力波形図である。
ンサーの出力波形図である。
【図４】本発明に係る光ビーム分割光量測定装置のスリ
ット板の構成の変形実施例を示す図である。
ット板の構成の変形実施例を示す図である。
【図５】従来の光ビーム分割光量測定方法を示す図であ
る。
る。
１ ・・・ レーザー光源、 ２ ・・・ コ
リメータレンズ、３ ・・・ ピンホール、
４ ・・・ 試料、５ ・・・ スリット板、
５ａ ・・・ スリット部 ６ ・・・ 光センサー、 ７ ・・・ モ
ーター、８ ・・・ ロータリーエンコーダー ９ ・・・ レーザー光源、 １０ ・・・
試料、１１ ・・・ 投影板
リメータレンズ、３ ・・・ ピンホール、
４ ・・・ 試料、５ ・・・ スリット板、
５ａ ・・・ スリット部 ６ ・・・ 光センサー、 ７ ・・・ モ
ーター、８ ・・・ ロータリーエンコーダー ９ ・・・ レーザー光源、 １０ ・・・
試料、１１ ・・・ 投影板
Claims (1)
- 【請求項１】 光学部品に光ビームを入射して分離され
た複数の光ビームの分離角を測定する光ビーム分離角測
定装置であって、分離した光ビーム間の距離と光学部品
から前記光ビーム間の距離を測定した位置までの距離と
を用いて分離角を算出するものにおいて、 前記分離した光ビームを受光する光センサーと、該光セ
ンサーと前記光学部品との間に配置されて回転するスリ
ット板と、回転のタイミングを測定するロータリーエン
コーダーとを備え、 前記光センサーの出力のピーク値と前記ロータリーエン
コーダーの出力とを対比させることにより該ピーク値の
タイミングを求め、このタイミングから前記分離した光
ビーム間の距離を求めて分離角を算出することを特徴と
する光ビーム分離角測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8322495A JPH08254414A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 光ビーム分離角測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8322495A JPH08254414A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 光ビーム分離角測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08254414A true JPH08254414A (ja) | 1996-10-01 |
Family
ID=13796355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8322495A Pending JPH08254414A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 光ビーム分離角測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08254414A (ja) |
-
1995
- 1995-03-15 JP JP8322495A patent/JPH08254414A/ja active Pending
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