JP4391269B2 - 光パワーメータ - Google Patents

Description

本発明は、測定光のパワーを測定する光パワーメータに関するものである。

この種の光パワーメータとして、特開平５−２８１０３９号公報に開示された光パワーメータが知られている。この光パワーメータは、光源部、センサ部および光パワーメータ本体を備えて構成されている。光源部は、測定対象物に光を出射する発光素子と、発光素子の出力を制御する光出力制御回路と、発光素子の発振波長データが格納されたメモリとを含んで構成されている。センサ部は、被測定光が入射される受光素子と、受光素子の分光感度データが格納されたメモリとを含んで構成されている。光パワーメータ本体は、受光素子の出力電流を電圧に変換する電流電圧変換回路と、この電流電圧変換回路の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、Ａ／Ｄ変換回路の出力データ、光源部のメモリの出力データ、およびセンサ部のメモリの出力データを取り込みＡ／Ｄ変換回路の出力データに対して波長に合わせた感度演算を行う演算制御回路とを含んで構成されている。

この光パワーメータでは、被測定光の測定に際して、演算制御回路が、光源部のメモリから発光素子の発振波長データを取り込む。また、演算制御回路は、発振波長データに基づきセンサ部に設けられているメモリから発光素子の発振波長に該当する波長に対する受光素子の分光感度データを取り込む。さらに、演算制御回路は、Ａ／Ｄ変換回路の出力データに対して、取り込んだ分光感度データに基づく演算処理を施し、被測定光の光パワーを求めて指示部に表示させる。このように構成することにより、この光パワーメータでは、光源部の発光素子についての発振波長に応じた受光素子の分光感度データが演算制御回路に自動的に取り込まれるため、光パワーメータ本体での波長の設定ミスによる測定誤差の発生が防止されている。なお、この光パワーメータにおいてメモリを持たない光源部を使用する場合には、光パワーメータ本体に設けられている測定波長設定キーで発光素子の発振波長に該当する波長数値を演算制御回路に設定することにより、演算制御回路がＡ／Ｄ変換回路の出力データに対して感度演算を実行する。
特開平５−２８１０３９号公報（第２−３頁、図１）

ところが、上記した従来の光パワーメータには、以下のような問題点がある。すなわち、この従来の光パワーメータでは、Ａ／Ｄ変換回路の出力データに対して、メモリから取り込んだ分光感度データに基づく演算処理を施して被測定光のパワー（光パワー）を求めている。しかしながら、受光素子の分光感度が経年変化することがあるため、従来の光パワーメータには、メモリに記憶されている分光感度データ（受光感度）を使い続けたときに、被測定光の光パワーを正確に測定するのが困難となるという問題点がある。

本発明は、上記の課題を解決すべくなされたものであり、受光素子の受光感度が経年変化したとしても測定光の光パワーを正確に測定し得る光パワーメータを提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の光パワーメータは、測定光のパワーに応じたレベルの電気信号を出力する光センサ部と、前記電気信号の前記レベルを示すディジタルデータを出力するＡ／Ｄ変換部と、前記光センサ部によって基準パワーの基準光が受光されたときに前記Ａ／Ｄ変換部から出力される前記ディジタルデータに基づいて特定される当該基準光の波長と前記光センサ部の受光感度との関係を示す関係データを記憶すると共に補正係数を記憶する記憶部と、前記測定光のパワーおよび波長を表示する表示部と、
前記記憶部に記憶されている前記関係データに基づいて特定した前記基準光の波長に対応する前記受光感度を前記補正係数で除算すると共に当該除算値に対する前記ディジタルデータの比率を算出し、かつ当該比率を前記基準パワーに乗算して前記測定光のパワーを算出すると共に前記特定した波長と共に前記表示部に表示させる光パワー測定処理と、既知パワーの光が前記測定光として前記光センサ部によって受光されているときに前記光パワー測定処理を実行して前記既知パワーの光についてのパワーを算出すると共に前記既知パワーを当該算出したパワーで除算した除算値を新たな前記補正係数として前記記憶部に記憶させる感度補正処理とを実行する制御部とを備えている。

また、請求項２記載の光パワーメータは、測定光のパワーに応じたレベルの電気信号を出力する光センサ部と、前記電気信号の前記レベルを示すディジタルデータを出力するＡ／Ｄ変換部と、前記光センサ部によって基準パワーの基準光が受光されたときに前記Ａ／Ｄ変換部から出力される前記ディジタルデータに基づいて特定される当該基準光の波長と前記光センサ部の受光感度との関係を示す関係データを記憶すると共に補正係数を記憶する記憶部と、前記測定光のパワーおよび波長を表示する表示部と、前記記憶部に記憶されている前記関係データに基づいて特定した前記基準光の波長に対応する前記受光感度から前記補正係数を減算すると共に当該減算値に対する前記ディジタルデータの比率を算出し、かつ当該比率を前記基準パワーに乗算して前記測定光のパワーを算出すると共に前記特定した波長と共に前記表示部に表示させる光パワー測定処理と、既知パワーの光が前記測定光として前記光センサ部によって受光されているときに前記光パワー測定処理を実行して前記既知パワーの光についてのパワーを算出すると共に前記既知パワーから当該算出したパワーを減算し、当該減算値を当該既知パワーで除算すると共に当該除算値に前記関係データに基づいて特定した当該既知パワーの光の波長に対応する前記受光感度を乗算し、当該乗算値を新たな前記補正係数として前記記憶部に記憶させる感度補正処理とを実行する制御部とを備えている。

また、請求項３記載の光パワーメータは、請求項１または２記載の光パワーメータにおいて、前記記憶部は、前記基準光についての波長と前記ディジタルデータとの関係を示す特性データを前記関係データとして記憶する。

また、請求項４記載の光パワーメータは、請求項１または２記載の光パワーメータにおいて、前記記憶部は、前記基準光の波長と前記ディジタルデータとの関係式を前記関係データとして記憶する。

請求項１記載の光パワーメータでは、既知パワーの光が測定光として光センサ部によって受光されているときに光パワー測定処理を実行して既知パワーの光についてのパワーを算出すると共に既知パワーをこの算出したパワーで除算した除算値を新たな補正係数として記憶部に記憶させる感度補正処理を制御部が実行することにより、経年変化によってすべての波長の測定光に対する受光感度が全体的に比例して変化する光センサ部を用いたときに、波長およびパワーが既知の１種類の光を用いて感度補正処理を実行して新たな補正係数を算出するだけで、他の波長の測定光Ｌに対する受光感度もこの新たな補正係数を用いて自動的に補正することができる。したがって、光センサ部の受光感度が経年変化したときにおいても、すべての波長の測定光に対する光のパワーを正確かつ簡易に測定することができる。

また、請求項２記載の光パワーメータによれば、既知パワーの光が測定光として光センサ部によって受光されているときに光パワー測定処理を実行して既知パワーの光についてのパワーを算出すると共に既知パワーからこの算出したパワーを減算し、この減算値を既知パワーで除算すると共にこの除算値に関係データに基づいて特定した既知パワーの光の波長に対応する受光感度を乗算し、この乗算値を新たな補正係数として記憶部に記憶させる感度補正処理を制御部が実行することにより、経年変化により、すべての波長の測定光に対する受光感度（特に、受光感度の変化が波長に対してリニアな通常使用される波長領域での受光感度）が一様に増加または減少する光センサ部を用いるときに、波長およびパワーが既知の１種類の光を用いて感度補正処理を実行して新たな補正係数を算出するだけで、他の波長の測定光Ｌに対する受光感度もこの新たな補正係数を用いて自動的に補正することができる。したがって、光センサ部の受光感度が経年変化したときにおいても、すべての波長（特に、受光感度の変化が波長に対してリニアな波長領域）の測定光に対する光のパワーを正確かつ簡易に測定することができる。

また、請求項３記載の光パワーメータによれば、基準光についての波長とディジタルデータとの関係を示す特性データを関係データとして記憶部が記憶することにより、測定光についての波長とディジタルデータとの関係が一様でなく複雑に変化する光センサ部を用いたときであっても、測定光のパワーを正確に測定することができる。

また、請求項４記載の光パワーメータによれば、基準光の波長とディジタルデータとの関係式を関係データとして記憶部が記憶することにより、各波長毎の受光感度を記憶部に記憶させる構成と比較して、記憶部において関係データが占める記憶領域を小さくすることができる分だけ、記憶部の容量を低減させることができる。したがって、小容量のメモリを用いて記憶部を構成することができる結果、記憶部のコストを低減することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る光パワーメータについて説明する。

最初に、光パワーメータ１の構成について、図面を参照して説明する。

光パワーメータ１は、図１，２に示すように、光センサ部２と、メータ本体部３と、光センサ部２およびメータ本体部３を接続する接続ケーブル４とを備えて構成されている。光センサ部２は、光電変換素子（シリコンフォトダイオードやインジウムガリウムヒ素フォトダイオードなど）を備え、受光した測定光（例えばレーザー光）Ｌの光パワーに応じてレベルが変化する電流を生成すると共にこの電流を電圧に変換した電気信号（アナログ信号）Ｓ１を出力する。

メータ本体部３は、Ａ／Ｄ変換部１１、記憶部１２、表示部１３、操作部１４および制御部１５を備えて構成されている。Ａ／Ｄ変換部１１は、接続ケーブル４を介して光センサ部２から入力した電気信号Ｓ１をＡ／Ｄ変換することにより、電気信号Ｓ１のレベル（具体的には、光電変換素子によって生成される電流）を示すディジタルデータＤ１を出力する。

記憶部１２は、ＲＡＭおよびＲＯＭを備えて構成されて、光センサ部２の特性データ（本発明における関係データの一例）、測定候補波長Ｄ２、補正係数Ｄ３、および制御部１５の動作を規定するための動作プログラムを記憶している。この場合、光センサ部２の特性データは、光センサ部２が基準の光パワー（例えば１Ｗ、以下、「基準パワー」ともいう）に設定された測定光（基準光）Ｌを受光したときにＡ／Ｄ変換部１１から出力されるディジタルデータＤ１によって示される光センサ部２の受光感度Ｄ４と、この測定光Ｌの波長との関係を示している（図３参照）。また、測定候補波長Ｄ２とは、測定光Ｌの波長を簡易に選択するためのデータであって、複数のプリセット波長と複数の任意波長とを含んでいる。ここで、プリセット波長としては、予め設定された固定の波長であって、例えば、ＤＶＤ装置に使用されるレーザ光の波長（６５０ｎｍ）、レーザーポインタに使用されるレーザ光の波長（６３５ｎｍ）、およびＣＤ装置に使用されるレーザ光の波長（７８０ｎｍ）など、現在使用されている代表的なレーザ光についての波長のうちから選定された波長が規定されている。一方、任意波長は、ユーザーによって任意に規定される。補正係数Ｄ３は、記憶部１２に記憶されている特性データを補正するためのデータであって、光センサ部２の受光感度が経年変化して、記憶部１２に記憶されている特性データと相違するようになったときに、光パワーメータ１による光パワーの測定精度を十分高く維持するために使用される。この場合、補正係数Ｄ３は、当初では初期値「１」に設定されており、光センサ部２の感度補正処理を実行した際にその値が変更される。

表示部１３は、一例としてＬＣＤで構成されて、制御部１５から入力した表示用データＤ５に基づき、図２に示すように、測定光Ｌの光パワー（光パワーを示す数値）を表示エリア１３ａに表示すると共に、測定光Ｌの波長（波長を示す数値）を表示エリア１３ｂに表示する。また、表示部１３は、光センサ部２の感度補正処理のときに、測定した測定光Ｌの光パワーを表示エリア１３ｃに表示する。なお、図２および後述する図４においては、各表示エリア１３ａ〜１３ｄの光パワーや波長を示す各７セグメントが全点灯した状態を示しているが、実際には、測定光Ｌの光パワーや波長が各表示エリア１３ａ〜１３ｄに表示される。操作部１４は、図２に示すように、電源キー１４ａ、アップキー１４ｂ、ダウンキー１４ｃ、波長選択キー１４ｄ、項目選択キー１４ｅ、保存キー１４ｆおよび設定変更キー１４ｇを備え、各キーの操作内容に基づいた（各キーに対応する）キーデータＤ６を制御部１５に出力する。

制御部１５は、ＣＰＵを備えて構成され、記憶部１２に記憶されている動作プログラムに基づいて、測定光Ｌについての光パワーの測定処理、測定候補波長の設定処理、および光センサ部２の感度補正処理を実行する。

次いで、光パワーメータ１の動作について説明する。最初に、測定光Ｌの光パワーの測定処理について説明する。

まず、電源キー１４ａが操作（具体的には押下）されることにより、光パワーメータ１の電源が投入される。この際に、光センサ部２は、受光している光の電気信号Ｓ１への変換および出力を開始する。また、Ａ／Ｄ変換部１１は、入力している電気信号Ｓ１のディジタルデータＤ１への変換および出力を開始する。この状態において、操作部１４の波長選択キー１４ｄが操作されたときには、波長選択キー１４ｄの操作を示すキーデータＤ６が操作部１４から制御部１５に出力される。制御部１５は、このキーデータＤ６を入力したときに、測定候補波長Ｄ２に含まれている複数の波長のうちの最初の波長を記憶部１２から読み出すと共に、この波長を表示用データＤ５として表示部１３に出力する。表示部１３は、入力した表示用データＤ５によって示される波長を表示エリア１３ｂに表示する。これにより、ユーザーは、現在選択されている波長を確認することができる。制御部１５は、その後、操作部１４の波長選択キー１４ｄが操作される都度（キーデータＤ６を入力する都度）、測定候補波長Ｄ２として記憶されている各波長（プリセット波長および任意波長）を記憶部１２から順番に読み出すと共に、この波長を表示部１３の表示エリア１３ｂに更新表示させる。この場合、制御部１５は、表示エリア１３ｂに表示されている波長を光センサ部２によって受光されている光の波長として取り扱う（特定する）。また、制御部１５は、この特定した波長に対応する受光感度Ｄ４を記憶部１２に記憶されている特性データを参照して求めて、内部メモリ（図示せず）に記憶する。制御部１５は、表示エリア１３ｂに表示されている波長を変更する都度、受光感度Ｄ４を求める処理を実行する。また、制御部１５は、記憶部１２から補正係数Ｄ３を読み出して内部メモリに記憶する。

この状態で、光センサ部２に測定光Ｌが入射した際には、Ａ／Ｄ変換部１１が、測定光ＬについてのディジタルデータＤ１を制御部１５に出力する。制御部１５は、このディジタルデータＤ１、先に記憶部１２から読み出した受光感度Ｄ４、および補正係数Ｄ３に基づいて、測定光Ｌの光パワーを算出する。具体的には、制御部１５は、読み出された受光感度Ｄ４を補正係数Ｄ３で除算して、この除算値でディジタルデータＤ１で示される値（光電変換素子によって生成される電流値）を除算して、この除算値を基準パワー（この例では１Ｗ）に乗算することにより（言い換えれば、受光感度Ｄ４を補正係数Ｄ３で除算した除算値（本発明における受光感度に相当する）に対するディジタルデータＤ１の比率を演算（算出）し、この比率を基準パワーに乗算することにより）、測定光Ｌの光パワーを算出する。また、制御部１５は、算出した光パワーを表示用データＤ５として表示部１３に出力し、表示部１３の表示エリア１３ａに表示させる。これにより、光パワーメータ１による測定光Ｌの光パワーの測定が完了する。

次いで、測定候補波長の設定処理について説明する。

上記した光パワーの測定処理では、操作部１４の波長選択キー１４ｄを操作することにより、測定候補波長Ｄ２として記憶部１２に予め記憶された波長のうちの１つが測定光Ｌの波長として選択されている。この例に限らず、この光パワーメータ１では、測定候補波長Ｄ２として記憶部１２に予め記憶されている波長以外の任意の波長を測定光Ｌの波長として設定することも可能となっている。具体的には、まず、操作部１４の設定変更キー１４ｇが操作された際に、操作部１４は、設定変更キー１４ｇの操作を示すキーデータＤ６を制御部１５に出力する。制御部１５は、このキーデータＤ６を入力した際に、設定変更モードでの動作を開始する。続いて、波長選択キー１４ｄが操作された際には、操作部１４は、波長選択キー１４ｄの操作を示すキーデータＤ６を制御部１５に出力する。制御部１５は、このキーデータＤ６を入力した際に、波長選択キー１４ｄの操作を示すキーデータＤ６を入力したときの上記動作と同様にして、測定候補波長Ｄ２のうちの最初の波長を記憶部１２から読み出すと共に表示部１３の表示エリア１３ｂに表示させる。その後、波長選択キー１４ｄを何回か操作することにより、制御部１５が、測定候補波長Ｄ２に含まれている任意波長の一つ（波長「００００ｎｍ」のブランクデータであってもよい）を表示部１３の表示エリア１３ｂに表示させる。

続いて、この状態において操作部１４の項目選択キー１４ｅが操作された際には、操作部１４は、項目選択キー１４ｅの操作を示すキーデータＤ６を制御部１５に出力する。制御部１５は、このキーデータＤ６を入力する都度、表示部１３に対して、その各表示エリア１３ａ〜１３ｂに表示されている光パワーおよび波長を全点灯表示から点滅表示に順番に移行させる。この測定候補波長の設定処理では、まず、制御部１５は、表示エリア１３ｂに表示されている波長を点滅表示させる。この状態で、操作部１４のアップキー１４ｂおよびダウンキー１４ｃが操作された際に、操作部１４は、アップキー１４ｂおよびダウンキー１４ｃの操作を示す各キーデータＤ６を制御部１５に出力する。制御部１５は、この各キーデータＤ６を入力した際に、点滅表示させている表示エリア１３ｂの波長を、入力した各キーデータＤ６の操作内容（アップまたはダウン）に応じて増減させる。したがって、ユーザーは、操作部１４に対してこれらの一連の操作を行うことにより、表示エリア１３ｂに表示されている波長を任意の所望波長に設定変更することができる。次いで、表示エリア１３ｂに表示されている波長が所望波長となった状態において操作部１４の保存キー１４ｆが操作された際には、操作部１４から保存キー１４ｆの操作を示すキーデータＤ６が制御部１５に出力され、制御部１５は、キーデータＤ６を入力したときに表示エリア１３ｂに表示されている波長を選択された波長として取り扱う（特定する）。また、制御部１５は、測定候補波長として記憶部１２に記憶されている上記の任意波長をこの特定した任意波長に更新する。

具体的には、測定候補波長Ｄ２のプリセット波長として、「６３５ｎｍ」、「６５０ｎｍ」および「７８０ｎｍ」の各波長が予め記憶され、任意波長として「５００ｎｍ」、「６００ｎｍ」および「７００ｎｍ」の各波長が予め記憶されているときに、任意波長の「６００ｎｍ」を選択して、この任意波長をアップキー１４ｂおよびダウンキー１４ｃの操作によって「６１２ｎｍ」変更したときには、この選択された任意波長が「６００ｎｍ」から「６１２ｎｍ」に更新される。このようにして、この光パワーメータ１では、測定候補波長Ｄ２に含まれている各任意波長を波長選択キー１４ｄを用いて選択した後、アップキー１４ｂおよびダウンキー１４ｃを用いて変更したときには、選択された任意波長が制御部１５によって自動的に更新設定される。このため、同じ波長の測定光Ｌについて光パワー測定を再度実行する際には、操作部１４の波長選択キー１４ｄを何回か操作するだけで、制御部１５が、測定光Ｌの波長と同じ波長の任意波長を記憶部１２に記憶されている測定候補波長Ｄ２から読み出して表示部１３の表示エリア１３ｂに表示させる。このため、アップキー１４ｂおよびダウンキー１４ｃを操作することなく、測定光Ｌの波長を確実かつ容易に設定することができる。したがって、アップキー１４ｂおよびダウンキー１４ｃを毎回操作するという煩雑な操作を行って測定光Ｌの波長を選択する方法と比較して、波長選択に要する時間を十分に短縮することができる。

次いで、光センサ部２の感度補正処理について説明する。

この光パワーメータ１では、補正係数Ｄ３が初期値「１」に設定されている。この理由としては、光パワーメータ１の光センサ部２が製造当初の性能を十分に維持している状態では、光センサ部２に基準パワーの測定光（基準光）Ｌを当てたときにＡ／Ｄ変換部１１から出力されるディジタルデータＤ１と、この測定光Ｌの波長を基にして記憶部１２に記憶されている特性データから算出した受光感度Ｄ４とが一致するためである。したがって、受光感度Ｄ４を補正係数Ｄ３で除算した除算値に対するディジタルデータＤ１の比率に基準パワーを乗算した値が光パワーを示すため、補正係数Ｄ３は値「１」のままで良いことになる。このため、補正係数Ｄ３に対する補正を何ら行うことなく、測定光Ｌの光パワーが正確に測定される。しかしながら、長年の使用によって、例えば光センサ部２の受光感度が経年変化した場合、光センサ部２に基準パワーの測定光（基準光）Ｌを当てたときのディジタルデータＤ１と、この測定光Ｌの波長を基にして記憶部１２に記憶されている特性データから算出した受光感度Ｄ４とが一致しなくなることがある。この光パワーメータ１では、このような場合においても、補正係数Ｄ３を初期値「１」から変更することにより、測定光Ｌの光パワーを正確に測定できるように構成されている。

具体的に、一例として、測定候補波長Ｄ２に含まれていない既知の波長で、かつ既知パワー（本例では、一例として基準パワーとしての１Ｗ）の光を測定光Ｌとして光センサ部２に当てて補正する例について説明する。

最初に、操作部１４の設定変更キー１４ｇを操作することで、制御部１５が設定変更モードでの動作を開始する。続いて、波長選択キー１４ｄが操作されたときに、波長選択キー１４ｄの操作を示すキーデータＤ６が操作部１４から制御部１５に出力される。制御部１５は、このキーデータＤ６を入力したときに、上記した光パワーの測定処理において波長選択キー１４ｄの操作を示すキーデータＤ６を入力したときと同様にして、測定候補波長Ｄ２のうちの最初の測定候補波長を記憶部１２から読み出すと共に表示部１３の表示エリア１３ｂに表示させる。また、制御部１５は、上記した測定光Ｌの光パワーの測定処理を実行して、ディジタルデータＤ１、受光感度Ｄ４、および補正係数Ｄ３に基づき、測定光Ｌの光パワーを算出する。なお、制御部１５は、波長選択キー１４ｄが所定時間の間に操作されないときには、設定変更キー１４ｇが操作された時点で表示エリア１３ｂに表示されている波長の基準パワーが当てられたものとして測定光Ｌの光パワーを算出する。また、制御部１５は、この設定変更モードにおいては、上記した通常の光パワーの測定処理のときとは異なり、算出した光パワーを表示部１３の表示エリア１３ｃに表示させ、表示エリア１３ａには光パワーを表示させない。これにより、測定光Ｌの波長が表示エリア１３ｂに表示され、かつ測定光Ｌの光パワーが表示エリア１３ｃに表示される。

続いて、この状態において、操作部１４の項目選択キー１４ｅが１回操作された際には、制御部１５は、表示エリア１３ｂに表示されている波長を示す数値を点滅表示させる。これにより、測定光Ｌの波長が変更対象項目として設定される。次いで、波長選択キー１４ｄの操作が何回か繰り返されたときに、制御部１５は、その操作回数に応じて、測定候補波長Ｄ２に含まれている任意波長のうちの１つを表示部１３の表示エリア１３ｂに表示させる。次いで、この状態において、操作部１４のアップキー１４ｂおよびダウンキー１４ｃが操作された際には、制御部１５は、アップキー１４ｂおよびダウンキー１４ｃの操作内容に基づいて、表示エリア１３ｂに表示されている波長を増減する。このアップキー１４ｂおよびダウンキー１４ｃの操作により、表示エリア１３ｂに表示されている波長と測定光Ｌの波長とを一致させる。この場合、制御部１５は、表示部１３に表示されている波長を測定光Ｌの波長として取り扱い（特定し）、この特定した波長に対応する受光感度Ｄ４を記憶部１２に記憶されている特性データから読み取って測定光Ｌの光パワーを上記の演算と同様にして演算し、この光パワーを表示エリア１３ｃに点灯表示させる。制御部１５は、表示エリア１３ｂに表示されている波長が変更される都度、測定光Ｌの光パワーを同様にして演算し、表示エリア１３ｃに表示されている光パワーを更新する。

次いで、操作部１４の項目選択キー１４ｅが１回操作された際には、制御部１５は、表示エリア１３ｂに表示されている波長を点灯表示させると共に、表示エリア１３ｃに表示されている光パワーを点滅表示させる。これにより、測定光Ｌの光パワーが変更対象項目として設定される。この際に、制御部１５は、表示エリア１３ｃに表示されている光パワーを補正前パワーＤ１１として内部メモリに保存する。続いて、操作部１４のアップキー１４ｂおよびダウンキー１４ｃが操作された際には、制御部１５は、アップキー１４ｂおよびダウンキー１４ｃの操作内容に基づいて、表示エリア１３ｃに表示されている光パワーを増減させる。このアップキー１４ｂおよびダウンキー１４ｃの操作により、表示エリア１３ｃに表示されている光パワーを光センサ部２に入力している測定光Ｌについての既知の光パワー（この例では基準パワーの１Ｗ）に一致させる。次いで、この状態で操作部１４の保存キー１４ｆが操作されて、操作部１４から保存キー１４ｆの操作を示すキーデータＤ６が制御部１５に出力された際には、制御部１５は、このキーデータＤ６を入力したときに表示エリア１３ｃに表示させている既知の光パワーを補正後パワーＤ１２として内部メモリに保存する。また、制御部１５は、先に保存した補正前パワーＤ１１でこの補正後パワーＤ１２を除算し、その除算値を新たな補正係数Ｄ３として記憶部１２に更新記憶させる。例えば、経年変化により、光センサ部２の受光感度が図３において破線で示すように変化（一例として同図では、全波長に亘り受光感度が全体的に比例して低下）したため、波長８００ｎｍにおける光センサ部２の受光感度が、当初の５００ｍＡ／Ｗ（符号Ａで示す）から４６０ｍＡ／Ｗ（符号Ｂで示す）まで低下したときには、補正前パワーＤ１１は０．９２Ｗ（（１Ｗ×４６０ｍＡ／Ｗ）／（５００ｍＡ／Ｗ））となるが、補正後パワーＤ１２を１Ｗに設定することにより、補正前パワーＤ１１でこの補正後パワーＤ１２を除算して得られる新たな補正係数Ｄ３（１．０８７（＝１／０．９２））で当初の補正係数Ｄ３（値「１」）が更新記憶される。このため、制御部１５は、この新たな補正係数Ｄ３を用いて測定光Ｌの光パワーを演算することにより、測定光Ｌの光パワーを正確に１Ｗと演算する。また、この光パワーメータ１では、補正係数Ｄ３が１つのため、制御部１５は、すべての波長の測定光Ｌについての光パワーの演算時に新たな補正係数Ｄ３を用いる。

このように、この光パワーメータ１によれば、経年変化によってすべての波長の測定光Ｌに対する受光感度Ｄ４が全体的に比例して変化する光センサ部２や、経年変化によってすべての波長の測定光に対する受光感度（特に、受光感度の変化が波長に対してリニアな通常使用される波長領域での受光感度）が一様に増加または減少する光センサ部を用いたときに、波長およびパワーが既知の１種類の光を用いて感度補正処理を実行して新たな補正係数Ｄ３を算出するだけで、他の波長の測定光Ｌに対する受光感度Ｄ４もこの新たな補正係数Ｄ３を用いて自動的に補正することができる。したがって、光センサ部２の受光感度Ｄ４が経年変化したときにおいても、すべての波長の測定光Ｌに対する光のパワーを正確かつ簡易に測定することができる。また、基準パワーの測定光Ｌについての波長とディジタルデータＤ１との関係を示す特性データを関係データとして記憶部１２が記憶することにより、測定光Ｌについての波長とディジタルデータＤ１との関係が一様でなく複雑に変化する光センサ部２を用いたときであっても、測定光Ｌのパワーを正確に測定することができる。

なお、上記した構成では、経年変化によってすべての波長の測定光Ｌに対する受光感度が全体的に比例して変化する光センサ部２を使用することを前提として、すべての波長の測定光Ｌについての光パワーを演算する際に１つの（共通の）補正係数Ｄ３を用いている。しかしながら、光センサ部２は、使用する光電変換素子によっては経年変化の特性が異なる種類も存在する。具体的には、光センサ部２において通常使用される波長領域（図３における波長領域ＡＲであって、受光感度の変化が波長に対してリニアな領域）の受光感度が、経年変化により、上方向または下方向に平行移動する（言い換えれば、受光感度が一様に増加または減少する。図３中の一点鎖線で示す特性は上方へ平行移動した例を示す）種類の光電変換素子も存在する。このような光電変換素子を光センサ部２に用いたときには、補正係数Ｄ３の初期値を値「０ｍＡ／Ｗ」に予め設定し、光パワーの測定処理においては、制御部１５が、記憶部１２に記憶されている特性データに基づいて特定した測定光Ｌの波長に対応する受光感度Ｄ４から補正係数Ｄ３を減算すると共にこの減算値に対するディジタルデータＤ１の比率を算出し、かつこの比率を基準パワーに乗算して測定光Ｌの光パワーを算出する。また、光センサ部２の感度補正処理においては、制御部１５は、まず、既知の波長で、かつ既知パワーの光が測定光Ｌとして光センサ部２によって受光されているときに光パワー測定処理を実行して、測定光Ｌの光パワー（補正前パワー）を算出する。次いで、制御部１５は、操作部１４の操作内容に基づいて特定した既知パワー（補正後パワー）からこの算出した光パワー（補正前パワー）を減算し、さらにこの減算値を既知パワーで除算する。次いで、制御部１５は、この除算値に測定光Ｌの波長に対応する受光感度Ｄ４を乗算し、この乗算値（図３中の矢印Ｅで挟んだ受光感度差に対応する値。この例では−４０ｍＡ／Ｗ）を新たな補正係数Ｄ３として記憶部１２に更新記憶させる。これにより、受光感度の変化が波長に対してリニアな波長領域が経年変化によって上下方向に平行移動する光センサ部２についても、感度補正処理を実行することにより、測定光Ｌの光パワーを正確に測定することができる。

例えば、図３中で一点鎖線で示すように光センサ部２の特性が経年変化して、例えば基準光の波長８００ｎｍにおける受光感度Ｄ４が当初の５００ｍＡ／Ｗ（符号Ａで示す）から５４０ｍＡ／Ｗ（符号Ｃで示す）まで上昇したときには、補正前パワーＤ１１は１．０８Ｗ（（１Ｗ×５４０ｍＡ／Ｗ）／（５００ｍＡ／Ｗ））となる。この場合、補正後パワーＤ１２を既知パワーの１Ｗに設定することにより、制御部１５が、補正後パワーＤ１２から補正前パワーＤ１１を減算し、この減算値（−０．０８Ｗ）を既知パワーで除算し、さらにこの除算値（−０．０８Ｗ／１Ｗ）に基準光の波長８００ｎｍに対応する受光感度Ｄ４（５００ｍＡ／Ｗ）を乗算して得た乗算値（−４０ｍＡ／Ｗ＝５００ｍＡ／Ｗ×（−０．０８））を新たな補正係数Ｄ３として記憶部１２に更新記憶する。したがって、制御部１５は、この新たな補正係数Ｄ３を用いて測定光Ｌの光パワーを演算することにより、測定光Ｌの光パワーを正確に１Ｗと演算する。また、この光パワーメータ１では、補正係数Ｄ３が１つのため、制御部１５は、受光感度Ｄ４が波長に対してリニアに変化する波長領域（図３中の波長領域ＡＲ）に含まれているすべての波長の測定光Ｌについての光パワーの演算時に新たな補正係数Ｄ３を用いることにより、受光感度の変化が波長に対してリニアな波長領域において受光感度が経年変化によって上下方向に平行移動する光センサ部２を用いたときにおいても、１つの波長において感度補正処理を実行するだけで、波長領域ＡＲに含まれている他の波長についての受光感度も自動的に補正することができる。

また、上記した光パワーメータ１では、図３に示すように、波長毎の受光感度Ｄ４を示す光センサ部２の特性データを記憶部１２に予め記憶させて用いることにより、測定光Ｌの波長に対する受光感度Ｄ４を求めて光パワーを算出する構成が採用されているが、光センサ部２における受光感度の変化が波長に対してリニアな波長領域（例えば図３中の波長領域ＡＲ）のみを用いる光パワーメータにおいては、この波長領域における波長と受光感度との関係を示す関係式（例えば、図３中の波長領域ＡＲ内における波長と受光感度Ｄ４との関係を示す線分を表す数式）を関係データとして記憶部に予め記憶させて用いる構成を採用することもできる。この構成によれば、記憶部において関係データが占める記憶領域を小さくすることができる分だけ、記憶部の容量を低減させることができ、記憶部のコストを低減することができる。

光パワーメータ１の構成を示すブロック図である。 光パワーメータ１の外観図である。 光パワーメータ１の光センサ部２についての波長と受光感度との関係を示す特性図である。 光パワーメータ１における表示部１３の他の形態の構成を示す構成図である。

符号の説明

１ 光パワーメータ
２ 光センサ部
３ メータ本体部
１１ Ａ／Ｄ変換部
１２ 記憶部
１３ 表示部
１５ 制御部
Ｄ１ ディジタルデータ
Ｄ２ 測定候補波長
Ｄ３ 補正係数
Ｄ４ 受光感度
Ｌ 測定光
Ｓ１ 電気信号

Claims (4)

1. 測定光のパワーに応じたレベルの電気信号を出力する光センサ部と、
   前記電気信号の前記レベルを示すディジタルデータを出力するＡ／Ｄ変換部と、
   前記光センサ部によって基準パワーの基準光が受光されたときに前記Ａ／Ｄ変換部から出力される前記ディジタルデータに基づいて特定される当該基準光の波長と前記光センサ部の受光感度との関係を示す関係データを記憶すると共に補正係数を記憶する記憶部と、
   前記測定光のパワーおよび波長を表示する表示部と、
   前記記憶部に記憶されている前記関係データに基づいて特定した前記基準光の波長に対応する前記受光感度を前記補正係数で除算すると共に当該除算値に対する前記ディジタルデータの比率を算出し、かつ当該比率を前記基準パワーに乗算して前記測定光のパワーを算出すると共に前記特定した波長と共に前記表示部に表示させる光パワー測定処理と、既知パワーの光が前記測定光として前記光センサ部によって受光されているときに前記光パワー測定処理を実行して前記既知パワーの光についてのパワーを算出すると共に前記既知パワーを当該算出したパワーで除算した除算値を新たな前記補正係数として前記記憶部に記憶させる感度補正処理とを実行する制御部とを備えている光パワーメータ。
2. 測定光のパワーに応じたレベルの電気信号を出力する光センサ部と、
   前記電気信号の前記レベルを示すディジタルデータを出力するＡ／Ｄ変換部と、
   前記光センサ部によって基準パワーの基準光が受光されたときに前記Ａ／Ｄ変換部から出力される前記ディジタルデータに基づいて特定される当該基準光の波長と前記光センサ部の受光感度との関係を示す関係データを記憶すると共に補正係数を記憶する記憶部と、
   前記測定光のパワーおよび波長を表示する表示部と、
   前記記憶部に記憶されている前記関係データに基づいて特定した前記基準光の波長に対応する前記受光感度から前記補正係数を減算すると共に当該減算値に対する前記ディジタルデータの比率を算出し、かつ当該比率を前記基準パワーに乗算して前記測定光のパワーを算出すると共に前記特定した波長と共に前記表示部に表示させる光パワー測定処理と、既知パワーの光が前記測定光として前記光センサ部によって受光されているときに前記光パワー測定処理を実行して前記既知パワーの光についてのパワーを算出すると共に前記既知パワーから当該算出したパワーを減算し、当該減算値を当該既知パワーで除算すると共に当該除算値に前記関係データに基づいて特定した当該既知パワーの光の波長に対応する前記受光感度を乗算し、当該乗算値を新たな前記補正係数として前記記憶部に記憶させる感度補正処理とを実行する制御部とを備えている光パワーメータ。
3. 前記記憶部は、前記基準光についての波長と前記ディジタルデータとの関係を示す特性データを前記関係データとして記憶する請求項１または２記載の光パワーメータ。
4. 前記記憶部は、前記基準光の波長と前記ディジタルデータとの関係式を前記関係データとして記憶する請求項１または２記載の光パワーメータ。

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