JPH0198949A - 屈折角測定装置 - Google Patents

屈折角測定装置

Info

Publication number
JPH0198949A
JPH0198949A JP25667487A JP25667487A JPH0198949A JP H0198949 A JPH0198949 A JP H0198949A JP 25667487 A JP25667487 A JP 25667487A JP 25667487 A JP25667487 A JP 25667487A JP H0198949 A JPH0198949 A JP H0198949A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
measured
light
refraction angle
image sensor
dimensional image
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.)
Granted
Application number
JP25667487A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2577008B2 (ja
Inventor
Yasuji Hattori
服部 保次
Susumu Inoue
享 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP62256674A priority Critical patent/JP2577008B2/ja
Publication of JPH0198949A publication Critical patent/JPH0198949A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2577008B2 publication Critical patent/JP2577008B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は透明物体を透過する光の屈折角を測定する装置
に関し、特に詳細には、長手方向に均一な特性を有する
円柱状透明物体の側面よりその一断面をレーザ収束光に
より走査し、その透過光の屈折角を測定し、当該円柱状
透明物体の内部屈折率分布を求めるための屈折角測定装
置に関する。
近年、透明物体内部の屈折率を測定する必要性が高まっ
てきている。これは、例えば光ファイバ、光ファイバの
母材等の品質の確認、不良品の抽出において、特に透明
物体内部の屈折率を測定することが必要となってきてい
るためである。
−膜内に、透明物体内部の屈折率を求めるには、その透
明物体にレーザ収束光等を照射し、その照射光がその透
明物体を透過して出射してくる位置をその照射光のそれ
ぞれに対して測定し、屈折角を測定することにより屈折
率を測定することができる。これは、屈折率が変化して
いる媒質中を光線が進む時、媒質中の各点でnX5in
θ−一定、(スネルの法則(nは屈折率))が成立する
からであり、この法則にしたがって、光線が屈折するこ
とを利用し、照射光の透明物体の各入射点く初期条件)
に対して、透明物体からの出射点の位置を測定し、これ
らの関係を用いて積分計算することにより被測定物たる
透明物体内部の屈折率分布を求めることができるからで
ある。
〔従来技術及びその問題点〕
上記原理を用いて、透明物体を透過した光の屈折角を測
定するための従来の装置の検出光学系を第2(a)、(
b)及び(c)図に示す。
第2図(a)図に示す検出光学系では、内部の屈折率を
測定されるべき被測定物体1に、レーザ発光装置2より
発したレーザ収束光3を照射し、そのレーザ収束光3の
被測定物の透過光をセンサー4により検知する。そして
、このセンサー4を被測定物1の周りで第2(a)図に
点線で示すように回転させ、センサー4の受光パワーが
最大となるセンサー4の回転位置から透過光の出射位置
を検知していた。そして、その出射位置から入射したレ
ーザ収束光の屈折角を求め、その屈折角より屈折率を求
めていた。しかし、このような方法では、レーザ収束光
で被測定物体を走査して、被測定物体への入射点を変え
る毎に、センサー4を被測定物体の周りで機械的に移動
させる必要があり、その為、被測定物体の一断面の屈折
率の分布を測定する際、多くの機械的走査を必要とし、
測定時間がかかるという問題があった。
また、このようなセンサーの機械的移動を行わない方法
としては、第2(b)図に示すものが知られている。こ
の第2(b)図では、第2(a)図に示すセンサー4の
代わりに2次元のイメージセンサ−5を用いて、被測定
物体1の透過光の2次元センサー5上での受光位置を検
知し、その受光位置と被測定物体へのレーザ収束光の入
射位置との関係より被測定物体1への入射に対する屈折
角を求め、それに基づいて、被測定物体内の屈折率の分
布を求めていた。更に、被測定物1の屈折率が大きい場
合には、第2(C)図のように、第2(b)図の2次元
イメージセンサ−5と被測定物体1との間にレンズ5a
を配し、このレンズ5により被測定物体から出射した光
束を2次元イメージセンサ−5の方へ向け、小さな2次
元イメージセンサ−でも、大きな被測定物の屈折率の分
布を測定することが出来るようにしたものも提案されて
いる。
この様な2次元イメージセンサ−を利用する方法では、
被測定物からの出射光の2次元イメージセンサ−上での
位置を短い時間で把えることは出来るが、その位置を画
像処理により認識するためには、その解析プログラムに
工夫を要し、更に、その様なプログラムは複雑となり、
屈折角を測定する時間が長くなるという問題があった。
以上の問題点を解決し、比較的短時間で、被測定物体の
各入射点に於ける屈折角を順次測定し、長手方向に均一
な透明な被測定物内部の屈折率を測定を可能にする屈折
角測定装置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〕
本発明に従う屈折角測定装置は長手方向に均一な円柱状
の透明体である被測定物にレーザ光を照射する装置と、
被測定物を透過したレーザ光を受光する複数の受光素子
が被測定物体への入射光に対して直交し、且つ被測定物
体の長手方向に対して直交し、更に入射光と屈折光のな
す平面内に位置するように配置された1次元イメージセ
ンサ−と、−次元イメージセンサ−からの出力とレーザ
照射装置の被測定物体への照射位置との関係よりレーザ
光の被測定物への入射点における屈折角を測定すること
を特徴とする。
更に、本発明の屈折率測定装置は、上記1次元イメージ
センサ−の被測定物体の長手方向の幅が1次元イメージ
センサ−の各受光素子のピッチ幅より大きいことを特徴
とする。
更に、本発明の屈折率測定装置は、1次元イメージセン
サ−と被測定物との間にシリンドリカルレンズを配し、
被測定物からの出射光の長手方向の振れを吸収し、1次
元イメージセンサ−に向けることを特徴とする。
〔作用〕
本発明の適応される屈折角測定装置は、本発明では、被
測定物を透過した光の出射位置の測定及び、信号処理の
時間の短縮のため1次元のイメージセンサ−を使用し、
更に、被測定物の屈折率の不均一性に基づく出射光の振
れを吸収するため、1次元イメージセンサ−の長手方向
に垂直方向の幅を1次元イメージセンサ−の各受光素子
のピッチ間隔に対して大きくし、また、1次元イメージ
センサ−と被測定物との間にシリンドリカルレンズを配
し、出射光の1次元イメージセンサ−の長手方向への出
射を1次元イメージセンサ−へ向は振れを吸収するよう
にする。
〔実施例〕
以下図面を参照しつつ本発明に従う走査型屈折率測定装
置について説明する。
以下に説明する各図において、同一の符号を付した要素
は同一の機能、作用を有する要素であり、したがって、
重複した説明は省略する。
第1(a)図は本発明に従う第1の実施例である屈折率
測定装置の構成を示す。第1(a)図に示すように本発
明に従う走査型屈折率測定装置はレーザ収束光3を被測
定物体1に照射するレーザ発光装置2と、このレーザ発
光装置2に対して被測定物1を介して反対側に配置され
る1次元イメージセンサ−7とより構成され、この1次
元イメージセンサ−7は複数の受光素子7−1.7−2
、・・・7−nより構成され、この1次元イメージセン
サ−7の受光素子が被測定物体1の入射光に対して、か
つ、被測定物体1の長手方向に対して直交するように、
更に、入射光3と屈折光りとのなす平面内に位置するよ
うに配置される。更に、この1次元イメージセンサ−7
はその受光素子の長手方向に垂直方向の幅(第1(a)
図上でa)がその受光素子のピッチ間隔(第1(a)図
上でb)に対して大きくなっている。
このように1次元センサー7をこのように構成しておく
理由は、長手方向に均一な透明被測定物内部の屈折率の
測定において、必要とされる透過光の出射角は1次光の
ふれ角に関する情報であり、例えば、光フアイバ母材を
被測定物とした場合には、コア母材の製造プロセスに起
因して、母材の長手方向に微細な屈折率変化が存在し、
レーザ収束光で母材を走査したときに透過光の出射は、
第2(a)及び(b)図の光束3aで示すように母材の
長手方向にも若干の角度振れをを生じる。しかし、この
様な被測定物体の長手方向の出射光の振れを吸収するこ
とは好ましいことであり、そのため上記のような出射光
の長手方向の振れを吸収できるように1次元イメージセ
ンサ−7を構成する。
ここで、この様ないわゆる幅の広い1次元イメージセン
サ−の代わりに、第1(b)図に示すように、通常の1
次元イメージセンサ−8とその前面に配置したシリンド
リカルレンズ9との組み合わせを用いて、上記出射光の
振れを吸収することもできる。更に、第1(a)図に示
す幅の広い1次元イメージセンサ−と第1(b)図に示
すシリンドリカルレンズとを組み合わせて、屈折率の大
きい被測定物体の屈折率分布を測定することも出来る。
更に、第1(a)図では、被測定物体1と1次元イメー
ジセンサ−7との間にレンズを設けていないが、被測定
物体1の屈折角が大きく1次元イメージセンサ−7で全
ての屈折光をカバー出来ない場合には、第2(c)図の
ように一旦口径の大きなレンズ系を介して屈折光を縮小
した後に1次元イメージセンサ−を配してもよい。
この1次元イメージセンサ−7はドライバ10により駆
動され、その各受光素子の受光パワーに応じた出力は順
次読み出され、その出力信号はA/Dコンバータ11に
送られ、その最大出力を示す受光素子が特定され、その
受光素子の位置と、レーザ収束光の被測定物体1への入
射位置とより、屈折角を求める演算が実行される。更に
、演算により求められた屈折角より、屈折率を求める。
そして順次、レーザ収束光の被測定物体への入射位置を
変え、被測定物体内部の屈折率分布を求めることができ
る。
以上の構成の屈折角測定装置を用いて実際に直径25m
mのシングルモード光ファイバ母材の屈折角の測定結果
と第2(C)図に示す従来の装置の測定結果との比較を
行った。
この測定では、マツチングセル内に直径25mmのシン
グルモード光ファイバ母材を固定し、He−Neレーザ
収束光を照射した。マツチングセルを、パルスモータス
ステージに載せ、30μmステップで移動した時のコア
内の屈折率分布に起因する屈折角を測定した。1次元イ
メージセンサ−としては25μmx2,5mmの受光素
子を1000素子並べたもの(25mmX2.5mm)
を用いた。そして、被測定物体である母材の中心より7
0mmの位置にこの1次元イメージセンサ−を固定し、
屈折角の測定を行った。以下の表に本発明の屈折角測定
装置でおこなった場合と第2(c)図に示す従来の装置
の場合での測定結果の再現性及び測定時間の比較結果を
示す。そして、この表では、従来の装置の場合を1とし
て比較しである。
本発明は上記実施例に限定されるものでなく種々の変形
例が考えられ得る。
表 〔発明の効果〕 上記のように構成することにより、本発明の屈折角測定
装置では、1次元イメージセンサ−を検出器として採用
したことにより、測定データが1次元情報として得られ
その結果、測定時間が前に示した表の如く、従来の装置
と比較して、大巾に短縮される。
更に、幅の広い1次元イメージセンサ−を採用すると、
コア内の長平方向の屈折率の微妙な変化に起因する振れ
た屈折光を捕らえ且つ、受光信号の積算化(平均化)が
行え、その結果、測定値の再現性が先に示した表の如く
大きく向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に従う実施例の構成図、第2図は、従
来例の構成図である。 1・・・被測定物体、2・・・レーザ発光装置、3・・
・レーザ収束光、7・・・1次元イメージセンサ−19
・・・シリンドリカルレンズ。 特許出願人  住友電気工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、屈折角測定装置において 長手方向に均一な円柱状の透明体である被測定物にレー
    ザ光を照射する手段と、 被測定物を透過したレーザ光を受光する複数の受光素子
    が被測定物体への入射光に対して直交し、且つ被測定物
    体の長手方向に対して直交し、更に入射光と屈折光のな
    す平面内に位置するように配置された1次元の受光手段
    と、 前記受光手段からの出力と照射する手段の被測定物に於
    ける照射位置との関係よりレーザ光の被測定物への入射
    点に於ける屈折角を測定することを特徴とする屈折角測
    定装置。 2、前記受光手段が1次元のイメージセンサーであり、
    その被測定物側にシリンドリカルレンズを有しているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の屈折角測定
    装置。 3、前記1次元の受光手段の各受光素子の整列方向に垂
    直方向の幅がそのピッチ幅より十分大きいことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項または第2項記載の屈折角測
    定装置。
JP62256674A 1987-10-12 1987-10-12 屈折角測定装置 Expired - Fee Related JP2577008B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62256674A JP2577008B2 (ja) 1987-10-12 1987-10-12 屈折角測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62256674A JP2577008B2 (ja) 1987-10-12 1987-10-12 屈折角測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0198949A true JPH0198949A (ja) 1989-04-17
JP2577008B2 JP2577008B2 (ja) 1997-01-29

Family

ID=17295892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62256674A Expired - Fee Related JP2577008B2 (ja) 1987-10-12 1987-10-12 屈折角測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2577008B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0373822A (ja) * 1989-04-17 1991-03-28 Rikagaku Kenkyusho 屈折率分布測定装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4983470A (ja) * 1972-11-18 1974-08-10
JPS6170436A (ja) * 1984-09-14 1986-04-11 Univ Kyoto 円柱内屈折率分布測定方法
JPS61240782A (ja) * 1985-04-17 1986-10-27 Sharp Corp テレビジヨン受像機

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4983470A (ja) * 1972-11-18 1974-08-10
JPS6170436A (ja) * 1984-09-14 1986-04-11 Univ Kyoto 円柱内屈折率分布測定方法
JPS61240782A (ja) * 1985-04-17 1986-10-27 Sharp Corp テレビジヨン受像機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0373822A (ja) * 1989-04-17 1991-03-28 Rikagaku Kenkyusho 屈折率分布測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2577008B2 (ja) 1997-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02110356A (ja) ライン状光源を用いた欠陥検査装置
JP2000019104A (ja) 表面プラズモンセンサ―
US5448362A (en) Non-contact measurement of displacement and changes in dimension of elongated objects such as filaments
JPS6273143A (ja) 光学式ウエブ監視装置
JP2004000004U (ja) 表面計測のためのプローブ
JP2004000004U6 (ja) 表面計測のためのプローブ
JPH0198949A (ja) 屈折角測定装置
JP2001235317A (ja) 光学球面曲率半径測定装置
CN108572160B (zh) 一种折射率分布测量的折光计
JP3162364B2 (ja) 光センサ装置
JP4148592B2 (ja) 複屈折測定方法及び複屈折測定装置
JP2519775B2 (ja) 屈折角測定装置
JP3200927B2 (ja) 被覆状態測定方法及び装置
KR19990030109A (ko) 광도파관 블랭크에서 코어/피복간의 계면을 탐지하기 위한 장치와 방법
JP2001272355A (ja) 異物検査装置
US7505151B2 (en) Arrangement for the optical distance determination of a reflecting surface
JPH0579994A (ja) 透明体欠陥検査装置
JP2523156B2 (ja) 屈折角測定方法及び屈折率分布測定装置
JP2855073B2 (ja) 紙の繊維配向測定方法及び繊維配向測定装置
JP2722247B2 (ja) 測定装置
JPH0648399Y2 (ja) 非接触微小表面異常検出装置
JPH0231103A (ja) パターン立体形状検知装置
JPS6193935A (ja) 欠陥検出装置
JP2533118B2 (ja) 光ファイバの外径測定方法
JPH11304643A (ja) 光部品の透過光量検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees