JP2003344459A - 光電磁界センサー及び光電磁界検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多点の磁界情報や多点の電界情報をそれぞれ
同時に取得する。 【解決手段】 １枚の光学結晶１４及び、光線の径をそ
れぞれ調節する複数のレンズ１６Ａをアレイ状である面
状に配列して形成した１組のアレイレンズ１６が、セン
サ本体１２を構成する。アレイレンズ１６を構成する各
レンズ１６Ａが光学結晶１４に接着して固定され、光学
結晶１４が電界情報や磁界情報を検出可能なように、電
磁界中に配置され得るようになる。レーザー発光装置、
光ファイバ及びコリメート用レンズアレイ等が、アレイ
化されたレーザー光Ｌを発生する光源を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電界情報や磁界情
報を取得する光電磁界センサー及び光電磁界検出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の発達に伴って、集積回
路基板等から周囲に漏れる磁界及び電界を高精度に測定
する必要が生じるようになった。そして、磁界情報や電
界情報を取得する為の従来の電磁界センサーとして、以
下のような例えば２つの従来例が知られている。

【０００３】まず第１の従来例として、特許第３０６３
３６９号公報に示されるものが知られている。この公報
には、図７に示すようにレーザー光である光信号１０２
と磁気光学結晶１０１を用いたセンサ１００が示されて
いる。この図７に示すセンサ１００では、光ファイバ１
０３から送られた１本のレーザー光を磁気光学結晶１０
１に入射することで、１回の測定において１点の電界若
しくは磁界を測定するようになっている。

【０００４】また、第２の従来例として、特開２００１
−３２４５２５号公報に示に示されるものが知られてい
る。この公報には、図８及び図９に示すように電気光学
結晶１１１及び光学系１１２をアレイ化して、光スイッ
チ１１３若しくは電気スイッチ１１４を用いてこれら個
々の電気光学結晶１１１及び光学系１１２を順次切り替
える事により、測定を高速化した電界センサ１１０が開
示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示す従
来のセンサ１００はレーザー光が１本であり、１回の測
定において１点の測定しかできなかった。この為、広範
囲にわたっての電界若しくは磁界を測定する場合、セン
サ１００を多数回移動する必要が有り、それに伴って測
定に長時間を要していた。一方、図８及び図９に示す電
気光学結晶１１１や光学系１１２をアレイ化した電界セ
ンサ１１０によれば、第１の従来例より高速で測定可能
となるものの、光スイッチ１１３若しくは電気スイッチ
１１４によって電気光学結晶１１１及び光学系１１２の
切り替えを行う為、多点における同時情報は得られなか
った。

【０００６】以上より、これら第１及び第２の従来例で
は、多点の電界情報や多点の磁界情報を同時に取得でき
なかった。この為、過渡信号やパルス信号の形状等を測
定する場合に、同期させて何度も測定を繰り返す必要が
あるだけでなく、電磁波の位相情報の取得も困難であっ
た。本発明は上記事実を考慮し、多点の磁界情報や多点
の電界情報をそれぞれ同時に取得し得る光電磁界センサ
ー及び光電磁界検出装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１による光電磁界
センサーは、レーザー光が通過されるレンズをアレイ状
に複数並べて形成したアレイレンズと、アレイレンズを
通過したレーザー光が入射される少なくとも１枚の光学
結晶と、を有したことを特徴とする。

【０００８】請求項１に係る光電磁界センサーによれ
ば、レーザー光がレンズをアレイ状に並べて形成したア
レイレンズをそれぞれ通過し、１枚の光学結晶に、この
アレイ化されたレーザー光がそれぞれ入射されるという
構成になっている。従って、本請求項によれば、アレイ
レンズを形成する各レンズがレーザー光の径を絞り、こ
の径が絞られた各レーザー光が光学結晶に同時に入射さ
れることにより、レーザー光が電磁界情報を担った偏光
状態となり、このレーザー光を検出すると共に処理する
ことで、電界情報や磁界情報が得られる。さらに、本請
求項は、光スイッチや電気スイッチを用いていないの
で、これらのスイッチの切り替えを行う必要がなくな
り、多点の磁界情報や多点の電界情報をそれぞれ同時に
取得可能となる。

【０００９】また、本請求項では、アレイ化されたレン
ズであるアレイレンズが光学結晶の前に配置されている
ので、このアレイレンズがレーザー光の径を調節して光
学結晶にレーザー光が入射されることになる。つまり、
複数のレンズがアレイ化されて形成されたアレイレンズ
によって各レーザー光を絞ることができ、レーザー光の
集光度や分解能をこのアレイレンズで任意に設定するこ
とにより、より小さい被測定範囲を個々に正確に測定で
きるようになる。

【００１０】一方、本請求項によれば、光学結晶が単体
の一体的な構造となっているので、複数の光学結晶にレ
ーザー光を個々に入射する場合と比較して、光学結晶の
平行度を出すことが容易となり、結果として測定が容易
となると共に測定精度が向上することにもなる。尚ここ
で光学結晶とは、電磁界中に設置された場合において電
界若しくは磁界によりその光学結晶自身の誘電率が変化
し、光学結晶内を通過する光の偏光状態を変化させるも
のであり、例えば電気光学結晶若しくは磁気光学結晶が
ある。

【００１１】以上より、多点それぞれの電界情報や磁界
情報を同時に測定できる為、電界情報や磁界情報を広範
囲に測定する場合において、この光電磁界センサーの移
動回数を大幅に低減でき、測定時間の大幅な短縮が可能
となる。さらに、多点それぞれの電界情報や磁界情報を
同時に測定できる為、過渡信号やパルス信号の形状を測
定する場合において、従来のように同期して繰り返して
測定する必要がなく、一度の測定でパルス形状を把握す
ることが可能となる。また、これに伴って同一の理由に
より、電磁波の位相情報の取得も容易となる。

【００１２】請求項２に係る光電磁界センサーによれ
ば、請求項１の光電磁界センサーと同様の構成の他に、
アレイレンズを構成する各レンズが、光学結晶上に固定
又は、光学結晶に対してレーザー光の入射方向上流側に
位置を調整可能に設置されるという構成を有している。

【００１３】つまり、アレイレンズを構成する各レンズ
を光学結晶上に固定することで、アレイレンズと光学結
晶とが一体的に形成される形となり、結果として光電磁
界センサーの移動が容易となる。これに伴って、光電磁
界センサーを移動しつつ広範囲に測定することがより容
易ともなる。また、光学結晶に対してレーザー光の入射
方向上流側部分に位置を調整可能に、アレイレンズを構
成する各レンズが、設置されたことで、レーザー光の径
をアレイレンズにより調節して光学結晶に入射させるこ
とができる。従って、この結果として、レーザー光の集
光度や分解能を調節できることになる。

【００１４】請求項３に係る光電磁界センサーによれ
ば、請求項１及び請求項２の光電磁界センサーと同様の
構成の他に、光学結晶が少なくとも１枚の電気光学結晶
及び少なくとも１枚の磁気光学結晶により構成され、ア
レイレンズ、電気光学結晶及び磁気光学結晶をレーザー
光の入射方向上流側から順に設置し、或いはアレイレン
ズ、磁気光学結晶及び電気光学結晶をレーザー光の入射
方向上流側から順に設置したという構成を有している。
つまり、このように少なくとも１枚の電気光学結晶及び
少なくとも１枚の磁気光学結晶をそれぞれ有すること
で、多点の電界情報と同時に多点の磁界情報をも同時に
一体的に取得可能となる。

【００１５】請求項４による光電磁界検出装置は、アレ
イ化されたレーザー光を発生する光源と、アレイ化され
たレーザー光がそれぞれ通過されるレンズをアレイ状に
複数並べて形成したアレイレンズと、アレイレンズを通
過したレーザー光が入射され且つ内部で反射される少な
くとも１枚の光学結晶と、光学結晶で反射して電磁界情
報を担った状態の反射レーザー光を分離する偏光ビーム
スプリッターと、反射レーザー光から電磁界の複数点そ
れぞれにおける情報を同時に取得可能とするアレイ光処
理部と、を有したことを特徴とする。

【００１６】請求項４に係る光電磁界検出装置によれ
ば、光源がアレイ化されたレーザー光を発生し、このレ
ーザー光がレンズをアレイ状に複数並べて形成したアレ
イレンズをそれぞれ通過し、１枚の光学結晶でこのアレ
イ化されたレーザー光がそれぞれ入射され且つ内部で反
射されるという構成になっている。そして、光学結晶で
反射して電磁界情報を担った偏光状態の反射レーザー光
を偏光ビームスプリッターが分離し、さらに、アレイ光
処理部がこの反射レーザー光を検出すると共に処理し
て、反射レーザー光から電磁界の複数点それぞれにおけ
る情報をこのアレイ光処理部が同時に取得する。つま
り、本請求項に係る光電磁界検出装置は、請求項１と同
様に、多点の磁界情報や多点の電界情報をそれぞれ同時
に取得可能となる。

【００１７】従って、請求項１と同様に、多点の電界情
報や多点の磁界情報を同時に測定できる為、電界情報や
磁界情報を広範囲に測定する場合において、センサー部
分である光電磁界センサーの移動回数を大幅に低減で
き、測定時間の大幅な短縮が可能となると共に、過渡信
号やパルス信号の形状を測定する場合において、一度の
測定でパルス形状を把握することが可能となる。また、
これに伴って同一理由により、電磁波の位相情報の取得
も容易となる。

【００１８】請求項５及び請求項６に係る光電磁界検出
装置によれば、請求項４の光電磁界検出装置と同様の構
成の他に、請求項２及び請求項３とそれぞれ同一の構成
を有している。この為、これら請求項も、請求項２及び
請求項３と同様の作用効果を奏することになる。

【００１９】請求項７に係る光電磁界検出装置によれ
ば、請求項４の光電磁界検出装置と同様の構成の他に、
アレイ光処理部が、前記アレイ化されたレーザー光の数
と同数のフォトディテクターを有し、このフォトディテ
クターで電磁界情報を担った状態の反射レーザー光を受
光することで、電磁界の同時情報を検出するという構成
を有している。つまり、これら複数のフォトディテクタ
ーを介して、アレイ光処理部が電磁界の複数点それぞれ
における情報を同時に取得可能となる。

【００２０】請求項８に係る光電磁界検出装置によれ
ば、請求項４の光電磁界検出装置と同様の構成の他に、
アレイ光処理部が光電板を有し、この光電板で電磁界情
報を担った状態の反射レーザー光を受光することで、電
磁界の同時情報を検出するという構成を有している。つ
まり、この面状に形成された光電板を介して、アレイ光
処理部が電磁界の複数点それぞれにおける情報を同時に
取得可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光電磁界セン
サー及び光電磁界検出装置の第１の実施の形態を図面に
基づき説明する。本実施の形態に係る光電磁界検出装置
１０は、図１から図３に示すように、被測定対象とする
電磁界Ｅ中に配置される光電磁界センサーであるセンサ
本体１２及び、レーザー光Ｌを送受光し得る光学系によ
り、構成されている。

【００２２】つまり、図１及び図２に示すように本実施
の形態では、板状に形成された１枚の光学結晶１４及
び、光線の径をそれぞれ調節する複数のレンズ１６Ａを
アレイ状である面状に配列して形成した１組のアレイレ
ンズ１６が、センサ本体１２を構成しており、この内の
少なくとも光学結晶１４が、電界情報や磁界情報を検出
可能なように、電磁界Ｅ中に配置され得るようになって
いる。そして、本実施の形態では、アレイレンズ１６を
構成する各レンズ１６Ａが光学結晶１４に接着して固定
される形となっている。尚、本実施の形態では、４列×
６列の計２４個のレンズ１６Ａにより１組のアレイレン
ズ１６が形成されている。但し実際には、さらに多数の
レンズ１６Ａを用いることが考えられる。

【００２３】次に、本実施の形態に係る光電磁界検出装
置１０の光学系全体について、図３に基づき説明する。
図３に示すように本実施の形態では、複数のレーザー光
Ｌを発生する一つのレーザー発光装置２０を有してお
り、このレーザー発光装置２０にそれぞれ接続された複
数の光ファイバ２２の端部には、発光部２２Ａが設けら
れている。この為、この発光部２２Ａがレーザー発光装
置２０から送られたレーザー光Ｌを射出する形になって
いる。但し、各発光部２２Ａには、各レーザー光Ｌが平
行光線になるようにコリメート用レンズ２４Ａが、それ
ぞれ配置されている。

【００２４】そして、これら各発光部２２Ａ及びコリメ
ート用レンズ２４Ａは図３において３つづつのみ記載さ
れているが、アレイレンズ１６を構成する各レンズ１６
Ａと同様の数及び同様の位置関係で配置されており、こ
れら各コリメート用レンズ２４Ａによりコリメート用レ
ンズアレイ２４が形成されている。従って、これらレー
ザー発光装置２０、光ファイバ２２及びコリメート用レ
ンズアレイ２４等が、アレイ化されたレーザー光Ｌを発
生する光源を構成することになる。

【００２５】この発光部２２Ａに取り付けられたコリメ
ート用レンズ２４Ａから射出されたレーザー光Ｌの射出
方向下流側には、レーザー光Ｌの光軸Ｘに対して４５°
の角度で傾いた分離面２８Ａを有した構造の偏光ビーム
スプリッタ２８が、配置されている。これらコリメート
用レンズ２４Ａと偏光ビームスプリッタ２８との間に
は、偏光方向を揃える偏光子２５及び、偏光ビームスプ
リッタ２８側から反射して戻ってくるレーザー光Ｌによ
る相互干渉を取り除く為の一つのアイソレータ２６が、
順に配置されている。

【００２６】一方、この偏光ビームスプリッタ２８に対
してレーザー光Ｌの射出方向下流側には、センサ本体１
２を構成する前述のアレイレンズ１６及び光学結晶１４
が順に配置されており、これら偏光ビームスプリッタ２
８とセンサ本体１２との間には、レーザー光Ｌの偏光を
調整する波長板３０が設置されている。

【００２７】つまり、コリメート用レンズ２４Ａが取り
付けられた発光部２２Ａと光学結晶１４との間には、発
光部２２Ａ側から順に、アイソレータ２６、偏光ビーム
スプリッタ２８、波長板３０及び複数のレンズ１６Ａ
が、直線上に並んで配置されている。従って、レーザー
発光装置２０がレーザー光Ｌを発生すると、この光ファ
イバ２２内を通過すると共に発光部２２Ａからアレイ化
された複数のレーザー光Ｌが射出されて、上記の順でこ
のレーザー光Ｌが通過し、１組のアレイレンズ１６を構
成する各レンズ１６Ａを最後に通過した後に、１枚の光
学結晶１４にそれぞれ入射されることになる。

【００２８】そして、この光学結晶１４内を通過すると
共に光学結晶１４の入射側の表面と反対側の表面でレー
ザー光Ｌは反射され、このレーザー光Ｌが進んで来た経
路を逆に戻るようになる。また、この戻ってきて電磁界
情報を担った偏光状態の反射レーザー光Ｌが偏光ビーム
スプリッタ２８の分離面２８Ａで光軸Ｘに対して直交す
る方向に反射されると共に、この偏光ビームスプリッタ
２８によって偏光状態の変化が光の強度変化に変換され
る。尚、光学結晶１４の入射側の表面と反対側の表面に
は、誘電体からなる図示しない反射膜等が設けられてい
て、レーザー光Ｌが確実に反射されるようになってい
る。

【００２９】他方、この偏光子の役割をも有する偏光ビ
ームスプリッタ２８内におけるレーザー光Ｌの光軸Ｘと
直交する方向には、光学結晶１４内を通過して電磁界情
報を担った状態の反射レーザー光Ｌを検出すると共に処
理するアレイ光処理部３２が、配置されており、このア
レイ光処理部３２が、電磁界Ｅの複数点それぞれにおけ
る情報を同時に取得可能になっている。つまり、図４に
示すように、このアレイ光処理部３２の受光部として、
光の強度の変化を電流量の変化に変換する複数のフォト
ディテクタ３４（図４においてＰＤで表す）をアレイ状
に並べて配置しており、アレイ化された反射レーザー光
Ｌをこれらフォトディテクタ３４で同時に受光すること
で、反射レーザー光Ｌを検出できるようになっている。

【００３０】このフォトディテクタ３４において受光量
に応じて生じる電子量は、電磁界Ｅの同時情報を担って
おり、それぞれのフォトディテクタ３４の寄生容量に電
子量が同時に蓄積される。そして、このフォトディテク
タ３４には、受光により生じた微小な高周波電気信号を
抽出する為の低域カットフィルター３６の一端側が接続
されている。但し、この低域カットフィルター３６は必
須のものでなく、低域カットフィルター３６を用いなく
とも良い。

【００３１】さらに、アレイ光処理部３２内には、垂直
方向に沿って配置された各フォトディテクタ３４内の電
子量である情報をそれぞれ読み出す為の垂直シフトレジ
スター３８及び、水平方向に沿って配置された各フォト
ディテクタ３４内の電子量である情報をそれぞれ読み出
す為の水平シフトレジスター４０が、それぞれ配置され
ており、これら垂直シフトレジスター３８及び水平シフ
トレジスター４０がそれぞれスイッチ機能を果たすよう
になっている。

【００３２】これらフォトディテクタ３４に繋がる低域
カットフィルター３６の他端側と垂直シフトレジスター
３８及び水平シフトレジスター４０との間を接続する配
線４２内には、スイッチ４４が設置されている。この
為、このスイッチ４４を順次一つづつ導通状態として、
これらフォトディテクタ３４それぞれに蓄積された電気
量を一つづつ読み出して処理するようになる。以上よ
り、電界情報や磁界情報は一つのフォトディテクタ３４
毎に処理されるものの、それらの情報は同時刻における
電磁界Ｅによるものとなる。

【００３３】次に、本実施の形態に係るセンサ本体１２
及び光電磁界検出装置１０の作用を説明する。図３に示
すレーザー発光装置２０が発生したレーザー光Ｌが発光
部２２Ａでアレイ化されたレーザー光Ｌとされ、この各
レーザー光Ｌが偏光子２５、アイソレータ２６、偏光ビ
ームスプリッタ２８及び波長板３０等を通過した後、図
１及び図２に示す複数のレンズ１６Ａをアレイ状に並べ
て形成した１組のアレイレンズ１６をそれぞれさらに通
過する。この後、１枚の光学結晶１４に、このアレイ化
された各レーザー光Ｌがそれぞれ入射されるようになっ
ている。

【００３４】そして、この光学結晶１４内を通過すると
共に反射して戻り、電磁界情報を担った偏光状態の各反
射レーザー光Ｌが偏光ビームスプリッタ２８の分離面２
８Ａで屈曲されることで、この各反射レーザー光Ｌが偏
光ビームスプリッタ２８により分離される。この結果、
アレイ光処理部３２のアレイ状に配置されたフォトディ
テクタ３４が各反射レーザー光Ｌを同時に受光するよう
になり、これに伴って、アレイ光処理部３２がこの反射
レーザー光Ｌを検出すると共に処理して、電磁界Ｅの複
数点それぞれにおける情報をこのアレイ光処理部３２が
同時に取得する。

【００３５】従って、本実施の形態によれば、アレイレ
ンズ１６を構成する各レンズ１６Ａがレーザー光Ｌの径
を絞り、この径を絞られたレーザー光Ｌが光学結晶１４
に同時に入射されて通過することになる。これに伴っ
て、レーザー光Ｌが電磁界情報を担った偏光状態となる
反射レーザー光Ｌとされ、この反射レーザー光Ｌをアレ
イ光処理部３２で検出すると共に処理することで、電界
情報や磁界情報が得られる。さらに、本実施の形態は、
光スイッチや電気スイッチを用いていないので、これら
のスイッチの切り替えを行う必要がなくなり、多点の磁
界情報や多点の電界情報をそれぞれ同時に取得可能とな
る。

【００３６】また、本実施の形態では、アレイ化された
複数のレンズ１６Ａにより構成される１組のアレイレン
ズ１６が光学結晶１４の前に配置されているので、この
アレイレンズ１６がレーザー光Ｌの径を予め調節した状
態で１枚の光学結晶１４にレーザー光Ｌが入射されるこ
とになる。つまり、複数のレンズ１６Ａがアレイ化され
たアレイレンズ１６によってレーザー光Ｌをそれぞれ絞
ることができ、レーザー光Ｌの集光度や分解能をこのア
レイレンズ１６で任意に設定することにより、より小さ
い被測定範囲を個々に正確に測定できることになる。一
方、本実施の形態によれば、光学結晶１４が単体の一体
的な構造となっているので、複数の光学結晶にレーザー
光Ｌを個々に入射する場合と比較して、光学結晶１４の
平行度を出すことが容易となり、結果として測定が容易
となると共に測定精度が向上することにもなる。

【００３７】以上より、多点それぞれの電界情報や磁界
情報を同時に測定できる為、電界情報や磁界情報を広範
囲に測定する場合において、センサ本体１２の移動回数
を大幅に低減でき、測定時間の大幅な短縮が可能とな
る。そして、本実施の形態では、アレイレンズ１６を構
成する各レンズ１６Ａが光学結晶１４に接着して固定さ
れているので、アレイレンズ１６と光学結晶１４とが一
体的に形成される形となる。この結果としてセンサ本体
１２の移動がより一層容易となり、これに伴って、セン
サ本体１２を移動しつつ広範囲に測定することがより容
易ともなる。

【００３８】さらに、多点それぞれの電界情報や磁界情
報を同時に測定できる為、過渡信号やパルス信号の形状
を測定する場合において、従来のように同期して繰り返
して測定する必要がなく、一度の測定でパルス形状を把
握することが可能となる。また、これに伴って同一の理
由により、電磁波の位相情報の取得も容易となる。

【００３９】次に、本発明に係る光電磁界検出装置の第
２の実施の形態を図５に基づき説明する。尚、第１の実
施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を
付して、重複した説明を省略する。本実施の形態の光電
磁界検出装置１０も、第１の実施の形態と同様にセンサ
本体１２、レーザー発光装置２０、光ファイバ２２、コ
リメート用レンズアレイ２４、偏光子２５、アイソレー
タ２６、偏光ビームスプリッタ２８及び波長板３０等を
図示しないものの有している。

【００４０】この一方、図５に示すように本実施の形態
に係るアレイ光処理部５２は、フォトディテクタ３４を
アレイ状である面状に複数配列すると共に、複数のＬＥ
Ｄ５４をアレイ状である面状に配列し、これら複数のフ
ォトディテクタ３４と複数のＬＥＤ５４との間の相互に
対向するもの同士をそれぞれ配線５６により接続する。
つまり、図５においてこれらフォトディテクタ３４及び
ＬＥＤ５４は上下にそれぞれ並んでいるが、レーザー光
Ｌの数と同数となるように、図５において紙面に垂直な
方向にも、図示しないもののこれらフォトディテクタ３
４及びＬＥＤ５４は並んで配置されている。

【００４１】さらに、これらフォトディテクタ３４とＬ
ＥＤ５４との間の配線５６内に、フォトディテクタ３４
での受光により生じた微小な高周波電気信号を抽出する
為の低域カットフィルター３６が配置されている。但
し、前述と同様に、この低域カットフィルター３６は必
須のものでなく、低域カットフィルター３６を用いなく
とも良い。

【００４２】このような構造とした結果、センサ本体１
２において電磁界情報を担った状態とされるアレイ化し
た各反射レーザー光Ｌをフォトディテクタ３４が受光す
ると、これに伴って生じる電気量に応じた強度の光がＬ
ＥＤ５４から発光される。この際、ＬＥＤ５４が発光し
た可視光Ｖを目視により直接観測しても良い。但し、本
実施の形態のように、ＣＣＤカメラ５８等をＬＥＤ５４
に対向して配置し、このＣＣＤカメラ５８によりこの可
視光Ｖを撮影し、センサ本体１２における電磁界Ｅの同
時情報をデジタル記録として取得するようにしてもよ
い。

【００４３】次に、本発明に係る光電磁界検出装置の第
３の実施の形態を図６に基づき説明する。尚、第１の実
施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を
付して、重複した説明を省略する。本実施の形態の光電
磁界検出装置１０も、第１の実施の形態と同様の構造を
有している。この一方、図６に示すように本実施の形態
に係るアレイ光処理部６２は、センサ本体１２において
電磁界情報を担った状態とされるアレイ化した各反射レ
ーザー光Ｌが入射される面状に形成された光電板６４、
電界により加速して電子数を増幅するマイクロチャンネ
ルプレート等の機器である電子倍増部６６及び、電子の
衝突を可視化する面状に形成された蛍光板６８を有して
いる。

【００４４】従って、アレイ化した各反射レーザー光Ｌ
が受光部である光電板６４に入射されることで、アレイ
光処理部６２が電磁界Ｅの複数点それぞれにおける情報
を同時に取得可能となり、これに伴って、光信号強度に
応じた量の電子が光電板６４から放出され、電界によっ
て加速することで電子数を増幅する電子倍増部６６に、
電位差によりこの電子を導いた後、蛍光板６８に電子を
衝突させて可視化することになる。

【００４５】このような構造とした結果、センサ本体１
２において電磁界情報を担った状態とされるアレイ化し
た各反射レーザー光Ｌが光電板６４に衝突されると、こ
れに伴って、生じる電子の数に応じた強度の光が蛍光板
６８から発光される。この際、蛍光板６８が発光した可
視光Ｖを目視により直接観測しても良い。但し、本実施
の形態のように、ＣＣＤカメラ５８等を蛍光板６８に対
向して配置し、このＣＣＤカメラ５８によりこの可視光
Ｖを撮影し、センサ本体１２における電磁界Ｅの同時情
報をデジタル記録として取得するようにしてもよい。

【００４６】他方、上記実施の形態と異なって、光学結
晶１４に対してレーザー光Ｌの入射方向上流側に位置を
調整可能に、１組のアレイレンズ１６を設置しても良
い。このように位置を調整可能にアレイレンズ１６を設
置すれば、レーザー光Ｌの径をこのアレイレンズ１６に
より調節して光学結晶１４にレーザー光Ｌを入射させる
ことができる。従って、この場合にはレーザー光Ｌの集
光度や分解能を簡易に調節できることになる。

【００４７】さらに、上記実施の形態と異なって、光学
結晶１４が少なくとも１枚の電気光学結晶及び少なくと
も１枚の磁気光学結晶により構成される構造とし、これ
に伴って、アレイレンズ１６、電気光学結晶及び磁気光
学結晶をレーザー光Ｌの入射方向上流側から順に設置
し、或いはアレイレンズ１６、磁気光学結晶及び電気光
学結晶をレーザー光Ｌの入射方向上流側から順に設置す
ることが、考えられる。この場合、多点の電界情報を同
時に取得可能な少なくとも１枚の電気光学結晶及び、多
点の磁界情報を同時に取得可能な少なくとも１枚の磁気
光学結晶をそれぞれ有することで、多点の電界情報と多
点の磁界情報とを一体的に同時に取得可能となる。

【００４８】尚、上記実施の形態では、１つの光学系が
複数のレーザー光を発生していたが、アレイ化されたレ
ーザー光と同じ数だけの光学系を用意して、それぞれレ
ーザー光を発生するようにしてもよい。一方、上記実施
の形態で説明した光学結晶として、ニオブ酸リチウム
（ＬｉＮｂＯ₃ ）やタンタル酸リチウム（ＬｉＴａ
Ｏ₃ ）等の材料を採用することができるが、他の電気光
学結晶や磁気光学結晶を採用しても良い。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、多点の磁界情報や多点
の電界情報をそれぞれ同時に取得し得る光電磁界センサ
ー及び光電磁界検出装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るセンサ本体の
斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るセンサ本体の
側面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る光電磁界検出
装置を示す全体図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る光電磁界検出
装置に適用されるアレイ光処理部を示すブロック図であ
る。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る光電磁界検出
装置に適用されるアレイ光処理部を示すブロック図であ
る。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係る光電磁界検出
装置に適用されるアレイ光処理部を示すブロック図であ
る。

【図７】第１の従来例の構成図である。

【図８】第２の従来例のブロック図である。

【図９】第２の従来例における変形例のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０ 光電磁界検出装置 １２ センサ本体（光電磁界センサー） １４ 光学結晶 １６ アレイレンズ １６Ａ レンズ ２０ レーザー発光装置 ２２ 光ファイバ ２４ コリメート用レンズアレイ ３２ アレイ光処理部 ３４ フォトディテクタ ５２ アレイ光処理部 ６２ アレイ光処理部 ６４ 光電板

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザー光が通過されるレンズをアレイ
   状に複数並べて形成したアレイレンズと、 アレイレンズを通過したレーザー光が入射される少なく
   とも１枚の光学結晶と、 を有したことを特徴とする光電磁界センサー。
2. 【請求項２】 アレイレンズを構成する各レンズが、光
   学結晶上に固定又は、光学結晶に対してレーザー光の入
   射方向上流側に位置を調整可能に設置されたことを特徴
   とする請求項１に記載の光電磁界センサー。
3. 【請求項３】 光学結晶が少なくとも１枚の電気光学結
   晶及び少なくとも１枚の磁気光学結晶により構成され、 アレイレンズ、電気光学結晶及び磁気光学結晶をレーザ
   ー光の入射方向上流側から順に設置し、或いはアレイレ
   ンズ、磁気光学結晶及び電気光学結晶をレーザー光の入
   射方向上流側から順に設置したことを特徴とする請求項
   １或いは請求項２に記載の光電磁界センサー。
4. 【請求項４】 アレイ化されたレーザー光を発生する光
   源と、 アレイ化されたレーザー光がそれぞれ通過されるレンズ
   をアレイ状に複数並べて形成したアレイレンズと、 アレイレンズを通過したレーザー光が入射され且つ内部
   で反射される少なくとも１枚の光学結晶と、 光学結晶で反射して電磁界情報を担った状態の反射レー
   ザー光を分離する偏光ビームスプリッターと、 反射レーザー光から電磁界の複数点それぞれにおける情
   報を同時に取得可能とするアレイ光処理部と、 を有したことを特徴とする光電磁界検出装置。
5. 【請求項５】 アレイレンズを構成する各レンズが、光
   学結晶上に固定又は、光学結晶に対してレーザー光の入
   射方向上流側に位置を調整可能に設置されたことを特徴
   とする請求項４に記載の光電磁界検出装置。
6. 【請求項６】 光学結晶が少なくとも１枚の電気光学結
   晶及び少なくとも１枚の磁気光学結晶により構成され、 アレイレンズ、電気光学結晶及び磁気光学結晶をレーザ
   ー光の入射方向上流側から順に設置し、或いはアレイレ
   ンズ、磁気光学結晶及び電気光学結晶をレーザー光の入
   射方向上流側から順に設置したことを特徴とする請求項
   ４或いは請求項５に記載の光電磁界検出装置。
7. 【請求項７】 アレイ光処理部が、前記アレイ化された
   レーザー光の数と同数のフォトディテクターを有し、こ
   のフォトディテクターで電磁界情報を担った状態の反射
   レーザー光を受光することで、電磁界の同時情報を検出
   することを特徴とする請求項４記載の光電磁界検出装
   置。
8. 【請求項８】 アレイ光処理部が光電板を有し、この光
   電板で電磁界情報を担った状態の反射レーザー光を受光
   することで、電磁界の同時情報を検出することを特徴と
   する請求項４記載の光電磁界検出装置。