JP2505230B2 - レ―ザ―ビ―ム偏向角測定装置の較正方法 - Google Patents
レ―ザ―ビ―ム偏向角測定装置の較正方法Info
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- JP2505230B2 JP2505230B2 JP31184587A JP31184587A JP2505230B2 JP 2505230 B2 JP2505230 B2 JP 2505230B2 JP 31184587 A JP31184587 A JP 31184587A JP 31184587 A JP31184587 A JP 31184587A JP 2505230 B2 JP2505230 B2 JP 2505230B2
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- Japan
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- laser beam
- deflection angle
- prism
- measuring device
- beam deflection
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液浸された被測定物体中を通過するレーザ
ービームの偏向角を測定する装置あるいは、偏向角を測
定することにより被測定物体、例えば光ファイバ母材の
屈折率分布を求める装置に適用されるレーザービーム偏
向角測定装置の較正方法に関する。
ービームの偏向角を測定する装置あるいは、偏向角を測
定することにより被測定物体、例えば光ファイバ母材の
屈折率分布を求める装置に適用されるレーザービーム偏
向角測定装置の較正方法に関する。
［従来の技術］ 光ファイバ母材等の円柱体の屈折率分布を測定する装
置としては、コリメート光を用いた空間フィルタリング
法によるものが従来より提供されているが、本発明に関
わるような、レーザービームを用いてそのレーザービー
ムの偏向角を読み取る方式のものは実用化されていな
い。また、その偏向角の測定値の絶対較正を行う手段も
なかった。
置としては、コリメート光を用いた空間フィルタリング
法によるものが従来より提供されているが、本発明に関
わるような、レーザービームを用いてそのレーザービー
ムの偏向角を読み取る方式のものは実用化されていな
い。また、その偏向角の測定値の絶対較正を行う手段も
なかった。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明が適用されるレーザービーム偏向角測定装置に
おいては、受光器上におけるレーザービームのスポット
位置を読み取り、コンピュータの演算処理によりこの読
取位置をレーザービームの偏向角に変換するという手法
がとられる。従って、ビーム偏向角の測定精度はこの変
換係数の精度に依存することになるが、撮像光学系の調
整位置によりこの変換係数は変化するので、偏向角の測
定精度を向上させるには、測定時と同じ調整状態で読取
角度の絶対較正を行う必要がある。また、被測定物とし
て光ファイバ母材等の屈折率分布測定を行う場合に、そ
の被測定物体の周囲にはガラスに近い屈折率を有するオ
イルを満たして測定するので、角度較正用プリズムに通
常のガラスプリズムを用いたのでは、所望の偏向角を得
ることは困難であった。
おいては、受光器上におけるレーザービームのスポット
位置を読み取り、コンピュータの演算処理によりこの読
取位置をレーザービームの偏向角に変換するという手法
がとられる。従って、ビーム偏向角の測定精度はこの変
換係数の精度に依存することになるが、撮像光学系の調
整位置によりこの変換係数は変化するので、偏向角の測
定精度を向上させるには、測定時と同じ調整状態で読取
角度の絶対較正を行う必要がある。また、被測定物とし
て光ファイバ母材等の屈折率分布測定を行う場合に、そ
の被測定物体の周囲にはガラスに近い屈折率を有するオ
イルを満たして測定するので、角度較正用プリズムに通
常のガラスプリズムを用いたのでは、所望の偏向角を得
ることは困難であった。
本発明は、上述の問題点に鑑み、ガラスに近い屈折率
を有する液体中においても所望の角度で光線を屈折させ
ることが可能であり、正確にレーザービーム偏向角測定
装置の較正を行うことができるレーザービーム偏向角測
定装置の較正方法を提供することを目的とする。
を有する液体中においても所望の角度で光線を屈折させ
ることが可能であり、正確にレーザービーム偏向角測定
装置の較正を行うことができるレーザービーム偏向角測
定装置の較正方法を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成するため、本発明は液浸された被測
定物体中を通過するレーザービームの偏向角度を測定す
る装置において、液体中に中空のプリズムを配置するこ
とにより偏向角度の絶対較正を行うことを特徴とする。
定物体中を通過するレーザービームの偏向角度を測定す
る装置において、液体中に中空のプリズムを配置するこ
とにより偏向角度の絶対較正を行うことを特徴とする。
また、本発明は一例として、プリズムは対向する側面
が平行部と傾斜部を有することを特徴とする。
が平行部と傾斜部を有することを特徴とする。
さらにまた、本発明は一例として、プリズムは上面が
開放されていることを特徴とする。
開放されていることを特徴とする。
［作用］ 本発明による較正に用いる中空プリズムにおいては、
その内部が空洞（中空）となっているので、ガラスに近
い屈折率を有する液体中に液浸した場合に、プリズムに
入射する光線を頂角θおよび液体と空気の屈折率差に応
じた角度だけ屈折させることが可能である。また、第２
図，第３図に示す本発明によるプリズムにおいては、面
Ａと面Ｃは平行に配置されており、面A,面Ｃを通過する
光線を用いて較正することによりプリズム（面A,面Ｃ）
が光軸に垂直となるように調整することが可能である。
特に、第３図に示すプリズムにおいては上面が開放され
ているので、そのプリズム中に屈折率が既知の液体を注
入することが可能であり、これによりレーザービーム偏
向角の調整を自在に行うことができる。
その内部が空洞（中空）となっているので、ガラスに近
い屈折率を有する液体中に液浸した場合に、プリズムに
入射する光線を頂角θおよび液体と空気の屈折率差に応
じた角度だけ屈折させることが可能である。また、第２
図，第３図に示す本発明によるプリズムにおいては、面
Ａと面Ｃは平行に配置されており、面A,面Ｃを通過する
光線を用いて較正することによりプリズム（面A,面Ｃ）
が光軸に垂直となるように調整することが可能である。
特に、第３図に示すプリズムにおいては上面が開放され
ているので、そのプリズム中に屈折率が既知の液体を注
入することが可能であり、これによりレーザービーム偏
向角の調整を自在に行うことができる。
従って、本発明によれば、ガラスに近い屈折率を有す
る液体中においても所望の角度で光線を屈折させること
が可能であり、また、プリズム中に平行部を設けること
によりプリズムのたおれ角等の調整を精度よく行うこと
が可能であるので、レーザービーム偏向角測定装置の較
正を正確に行うことができる。
る液体中においても所望の角度で光線を屈折させること
が可能であり、また、プリズム中に平行部を設けること
によりプリズムのたおれ角等の調整を精度よく行うこと
が可能であるので、レーザービーム偏向角測定装置の較
正を正確に行うことができる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図〜第３図は、それぞれ本発明の較正方法に使用
される中空プリズムの一例を示し、何れのプリズムもそ
の各面Ａ〜Ｃは石英板で構成され、その内部は空洞とな
っている。また、第１図の中空プリズム11aはくさび状
の三角柱に形成され、第２図の中空プリズム11bは傾斜
部（傾斜面）Ｂを有する他少くとも対向する一組の側面
A,Cを平行に形成され、第３図の中空プリズム11cは傾斜
面Ｂと対向する上面が開放され、所定の液体が上方から
注入可能に形成されている。
される中空プリズムの一例を示し、何れのプリズムもそ
の各面Ａ〜Ｃは石英板で構成され、その内部は空洞とな
っている。また、第１図の中空プリズム11aはくさび状
の三角柱に形成され、第２図の中空プリズム11bは傾斜
部（傾斜面）Ｂを有する他少くとも対向する一組の側面
A,Cを平行に形成され、第３図の中空プリズム11cは傾斜
面Ｂと対向する上面が開放され、所定の液体が上方から
注入可能に形成されている。
第４図にはレーザービームの偏向角を用いて屈折率分
布を測定するレーザービーム偏向角測定装置の一例を示
し、第５図は第３図の中空プリズムを用いた本発明によ
るレーザービーム偏向角の較正方法の一実施例を示す。
布を測定するレーザービーム偏向角測定装置の一例を示
し、第５図は第３図の中空プリズムを用いた本発明によ
るレーザービーム偏向角の較正方法の一実施例を示す。
第４図において、１はレーザービームを発生する、例
えばHe−Ne（ヘリウム−ネオン）レーザー発生器、２は
レーザー発生器１から出射したレーザービームを集光す
るレンズ、３はレンズ２を通ったレーザービームの光路
中に配設された液槽であり、この液槽３は矢印で示すよ
うに光軸に対して上下方向に移動可能に構成されてい
る。４は液槽３中に満たされたオイル、５は液槽３のオ
イル４中に液浸された被測定サンプルであり、例えば光
ファイバ母材である。
えばHe−Ne（ヘリウム−ネオン）レーザー発生器、２は
レーザー発生器１から出射したレーザービームを集光す
るレンズ、３はレンズ２を通ったレーザービームの光路
中に配設された液槽であり、この液槽３は矢印で示すよ
うに光軸に対して上下方向に移動可能に構成されてい
る。４は液槽３中に満たされたオイル、５は液槽３のオ
イル４中に液浸された被測定サンプルであり、例えば光
ファイバ母材である。
6,7は被測定サンプル５を通ったレーザービームを結
像するための一対のレンズ、８はレンズ6,7を通ったレ
ーザービームを受光する受光器、例えばTVカメラであ
る。なお、実線９はレーザービームの径路を示し、破線
10は光軸を示す。また、図中φはレーザービームの偏向
角であり、受光器８上の寸法Ｌは受光器８上のレーザー
ビームの位置と光軸との距離（位置ずれ）を示す。
像するための一対のレンズ、８はレンズ6,7を通ったレ
ーザービームを受光する受光器、例えばTVカメラであ
る。なお、実線９はレーザービームの径路を示し、破線
10は光軸を示す。また、図中φはレーザービームの偏向
角であり、受光器８上の寸法Ｌは受光器８上のレーザー
ビームの位置と光軸との距離（位置ずれ）を示す。
第４図に示すような測定位置においては、液槽３を上
下方向に移動させることにより、被測定サンプル５の位
置とそれに対応するレーザービームの偏向角φを受光器
８を介して測定し、この測定により得られた偏向角φの
データを積分することによって被測定サンプル５の屈折
率分布を求める。ここで、レーザービームの偏向角φ
は、受光器８上のレーザービームの位置と光軸10との距
離Ｌに対応している。Ｌは所定の変換係数を乗じること
により、偏向角φが求められるが、レンズ6,7の位置の
調整により、その変換係数も変化するので、偏向角φの
測定値の較正が必要となる。
下方向に移動させることにより、被測定サンプル５の位
置とそれに対応するレーザービームの偏向角φを受光器
８を介して測定し、この測定により得られた偏向角φの
データを積分することによって被測定サンプル５の屈折
率分布を求める。ここで、レーザービームの偏向角φ
は、受光器８上のレーザービームの位置と光軸10との距
離Ｌに対応している。Ｌは所定の変換係数を乗じること
により、偏向角φが求められるが、レンズ6,7の位置の
調整により、その変換係数も変化するので、偏向角φの
測定値の較正が必要となる。
そこで、第５図に示すように中空プリズム11を被測定
サンプル５の代りに配置した場合は、そのプリズム11の
頂角θが既知のものであれば、偏向角φはスネルの法則
により求まる。このときの受光器８上のレーザービーム
の位置と光軸10との距離Ｌを受光器８を介して測定する
ことにより、偏向角φの変換係数が求められる。
サンプル５の代りに配置した場合は、そのプリズム11の
頂角θが既知のものであれば、偏向角φはスネルの法則
により求まる。このときの受光器８上のレーザービーム
の位置と光軸10との距離Ｌを受光器８を介して測定する
ことにより、偏向角φの変換係数が求められる。
第３図に示す中空プリズム11を用いて、第４図のレー
ザービーム偏向角測定装置の較正を行う場合の具体的な
手順について、第５図を参照して以下に説明する。
ザービーム偏向角測定装置の較正を行う場合の具体的な
手順について、第５図を参照して以下に説明する。
較正の手順としては、次の順序で実行する。
手順1:レーザービームがプリズム11を通過しない状態で
受光器８上におけるレーザービームの光スポット位置P0
を測定する。
受光器８上におけるレーザービームの光スポット位置P0
を測定する。
手順2:次に、プリズム11を液槽のオイル４中に入れ、レ
ーザービームはプリズム11の平行部（面A,面Ｃ）を通過
する状態で、受光器８上におけるレーザービームの光ス
ポット位置P1が上記P0と同じ位置となるようにプリズム
11の配置角度（たおれ角・水平方向の回転）の調整を行
う。これにより、上記面A,面Ｃが光軸に垂直となるよう
に調整される。
ーザービームはプリズム11の平行部（面A,面Ｃ）を通過
する状態で、受光器８上におけるレーザービームの光ス
ポット位置P1が上記P0と同じ位置となるようにプリズム
11の配置角度（たおれ角・水平方向の回転）の調整を行
う。これにより、上記面A,面Ｃが光軸に垂直となるよう
に調整される。
手順3:さらに、上記手順２の配置角度の状態（面A,面Ｃ
が光軸に垂直な状態）を保ったまま、プリズム11を多少
持ち上げてレーザービームがプリズム11の傾斜部（面A,
面Ｂ）を通過する状態にし、その時の受光器８上におけ
るレーザービームの光スポット位置P2を測定する。この
時に必要であれば光軸方向におけるプリズム11の位置の
調整も行う（第５図参照）。
が光軸に垂直な状態）を保ったまま、プリズム11を多少
持ち上げてレーザービームがプリズム11の傾斜部（面A,
面Ｂ）を通過する状態にし、その時の受光器８上におけ
るレーザービームの光スポット位置P2を測定する。この
時に必要であれば光軸方向におけるプリズム11の位置の
調整も行う（第５図参照）。
手順4:図示しないマイクロコンピュータ等によりＬ（P2
〜P0距離またはP1〜P0の距離）を演算して求める。
〜P0距離またはP1〜P0の距離）を演算して求める。
以上の手順により、受光器８としてITV撮像管を用
い、中空プリズム11として頂角θ＝11.92（deg）、面Ａ
〜面Ｃの距離を10（mm）の第３図に示すように中空プリ
ズムを用いて角度較正を行った結果、較正値として、φ
/L＝5.52（deg）/178（画素）の値が得られた。ここ
で、φはレーザービームの偏向角であり、ＬはITV画像
上でのレーザービームの位置変化（P1〜P0）である。
い、中空プリズム11として頂角θ＝11.92（deg）、面Ａ
〜面Ｃの距離を10（mm）の第３図に示すように中空プリ
ズムを用いて角度較正を行った結果、較正値として、φ
/L＝5.52（deg）/178（画素）の値が得られた。ここ
で、φはレーザービームの偏向角であり、ＬはITV画像
上でのレーザービームの位置変化（P1〜P0）である。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、中空プリズム
を用いてレーザービーム偏向角の較正を行うようにして
いるので、ガラスに近い屈折率を有する液体中において
も所望の角度で光線を屈折させることが可能であり、ま
た、中空プリズム中に平行部を設けることにより、その
プリズムのたおれ角等の調整を精度よく行うことが可能
であるので、レーザービーム偏向角測定装置の較正を正
確に行うことができるという効果が得られる。
を用いてレーザービーム偏向角の較正を行うようにして
いるので、ガラスに近い屈折率を有する液体中において
も所望の角度で光線を屈折させることが可能であり、ま
た、中空プリズム中に平行部を設けることにより、その
プリズムのたおれ角等の調整を精度よく行うことが可能
であるので、レーザービーム偏向角測定装置の較正を正
確に行うことができるという効果が得られる。
第１図，第２図および第３図はそれぞれ本発明に適用可
能な中空プリズムの構成例を示す斜視図、 第４図はレーザービームの偏向角を用いて屈折率分布を
測定するレーザービーム偏向角測定装置の構成例を示す
模式図、 第５図は本発明によるレーザービーム偏向角読取較正方
法の一例を示す模式図である。 １…レーザー発生器、２…レンズ、３…液槽、４…オイ
ル、５…被測定サンプル、６…レンズ、７…レンズ、８
…受光器、９…レーザービームの径路、10…光軸、11…
中空プリズム、φ…偏向角、θ…頂角。
能な中空プリズムの構成例を示す斜視図、 第４図はレーザービームの偏向角を用いて屈折率分布を
測定するレーザービーム偏向角測定装置の構成例を示す
模式図、 第５図は本発明によるレーザービーム偏向角読取較正方
法の一例を示す模式図である。 １…レーザー発生器、２…レンズ、３…液槽、４…オイ
ル、５…被測定サンプル、６…レンズ、７…レンズ、８
…受光器、９…レーザービームの径路、10…光軸、11…
中空プリズム、φ…偏向角、θ…頂角。
Claims (3)
- 【請求項１】液浸された被測定物体中を通過するレーザ
ービームの偏向角度を測定する装置において、 液体中に中空のプリズムを配置することにより前記偏向
角度の絶対較正を行うことを特徴とするレーザービーム
偏向角測定装置の較正方法。 - 【請求項２】前記プリズムは対向する側面が平行部と傾
斜部を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のレーザービーム偏向角測定装置の較正方法。 - 【請求項３】前記プリズムは上面が開放されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載
のレーザービーム偏向角測定装置の較正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31184587A JP2505230B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | レ―ザ―ビ―ム偏向角測定装置の較正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31184587A JP2505230B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | レ―ザ―ビ―ム偏向角測定装置の較正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01153939A JPH01153939A (ja) | 1989-06-16 |
| JP2505230B2 true JP2505230B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=18022098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31184587A Expired - Lifetime JP2505230B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | レ―ザ―ビ―ム偏向角測定装置の較正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2505230B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4487595B2 (ja) * | 2004-02-27 | 2010-06-23 | Ｔｄｋ株式会社 | 積層セラミック電子部品用の積層体ユニットの製造方法 |
| US9410885B2 (en) * | 2013-07-22 | 2016-08-09 | Honeywell International Inc. | Atomic sensor physics package having optically transparent panes and external wedges |
-
1987
- 1987-12-11 JP JP31184587A patent/JP2505230B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01153939A (ja) | 1989-06-16 |
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