JPH0463330B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、物体の屈折率測定装置に関し、更に
詳しくは、光フアイバ又は光フアイバプレフオー
ムのようなほぼ円筒状の物体の横断方向における
屈折率分布を測定する屈折率測定装置に関するも
のである。測定は円筒状の物体の軸を横断する方
向に関して行われる。上述のような物体は、円形
的対称性を有すると共に、屈折率に関しては軸方
向について不変であるのが理想的である。しかし
乍ら、実際には理想状態から大きな変化が生じ
る。本発明の屈折率測定装置は、屈折率の変化を
検出すると共に定量化を可能にする。

この明細書では、光という用語は可視波長、紫
外波長及び赤外線波長での電磁放射線を意味す
る。

「エレクトロニクスレター」Electronics
Letters 1977年11月24日発行、Vol.13，No. 24，
pp 736−738で、P.L.チユー（Chu）は、径方向
に沿つて光フアイバプレフオームを横断して、即
ち、光フアイバプレフオームの軸を横断する方向
に、非常に小さな直径のレーザービームを走査
し、入力ビームの径方向の位置の関数として出力
ビームの偏向を検出することによつて、光フアイ
バプレフオームの屈折率プロフイール（屈折率分
布とも称する）を測定する方法を説明している。
このようにして測定された偏向関数は、屈折率プ
ロフイールを決定するために数値的に変換され
る。この方法は、非常に小さな直径の入力ビーム
を必要とするが、このような入力ビームの形成は
困難であり、また、レーザーを使用すると、除去
するのが困難である擬似干渉パターンを誘発して
しまう。

H.M.プレスビイ（Presby）とD.マーキユーズ
（Marcuse）による「応用光学」（Applied
Optics）1979年３月１日発行、Vol.18，No. ５，
pp 671−677で説明された他の方法では、光フア
イバプレフオームはその直径を横切る方向に均一
に照射され、透過光の強度分布が検出される。偏
向関数は、最初の（数学上の）積分によつて決定
され、次に屈折率プロフイールは、２番目の積分
によつて決定される。この方法で高度の精度を達
成するためには、光フアイバの半径方向又は直径
方向に正確に均一な強度分布を有する照射ビーム
を供給すること、及び半径方向又は直径方向に正
確に均一な応答を示す強度検出装置を提供するこ
とが重要である。この理論を厳密に成立させるた
めには、プレフオームの半径に比較して大きい距
離プレフオームから離れて配置された平面におい
て、照射ビームの強度が観察されることが必要で
あるという別の困難な問題が生じる。しかし実際
には強度が観察される平面は、一価出力が達成さ
れるように、異なるセクシヨンを通つて透過され
るビーム、又はプレフオームの反対側の半分を通
つて透過されるビームの交さ、又はスーパーイン
ポーズ効果を除去するために、プレフオームの近
くに配置されなくてはならない。

本発明の目的は、物体の屈折率分布を測定する
に当つて、極めて小さな直径のレーザービームを
用いる必要がなく、物体の直径に少なくとも等し
い幅の光束を用いて屈折率分布の測定を行い得る
と共に、レーザービーム使用に伴う擬似干渉パタ
ーンの誘発という問題も解消し得、更に自動的且
つ迅速な測定を行い得る屈折率測定装置を提供す
ることにある。

本発明によれば、前述の目的は、円筒状の透明
な物体に平行化された光束を物体の直径全体に亘
つて照射するための照射手段と、物体の軸に垂直
な方向における、光軸と前述の光束を構成する各
光線との間の焦点面上での距離が、前述の各光線
が物体によつて偏向される角度に比例するように
物体を透過した光束を集光する集光手段と、前述
の集光された光束が前述の焦点面を通過する際に
前述の各光線に前述の距離に対応する符号を光学
的に付与すべく、前述の焦点面に配置されてお
り、一定のマークスペース比率で光軸に垂直な方
向に沿つて前述の集光された光束を繰り返し横断
するように構成されたシヤツタと、前述のシヤツ
タによつてパルス状に形成された各光線を受容
し、当該受容された各光線の像平面上での座標を
検出し、当該検出された座標に対応する前述の受
容された各光線の位相を検出し、前述の検出され
た座標を表わす座標信号を前述の検出された位相
を表わす符号信号を出力すべく、前述の焦点面か
ら所定距離離間する前述の像平面上に設けられた
検出手段と、検出手段からの符号信号に基づい
て、前述の検出された座標において受容された各
光線が通過した、前述の焦点面における前述の距
離を決定し、当該決定された距離と集光手段の焦
点距離とに基づいて、前述の受容された光線のそ
れぞれが物体を通過した際に偏向された偏向角を
計算し、検出手段からの座標信号と、前述の所定
距離と、前述の焦点距離とに基づいて、前述の受
容された光線のそれぞれが通過した、物体の径方
向における座標を計算し、当該計算された座標と
前述の計算された偏向角とに基づいて前述の偏向
角を前記径方向における前述の座標の関数として
決定し、当該決定された関数に基づいて物体の前
述の径方向における屈折率分布を計算すべく、検
出手段に電気的に連結された計算手段とを有する
物体の屈折率測定装置により達成される。

本発明の屈折率測定装置は、集光手段とシヤツ
タとを用いて、焦点面を通過する各光線（平行化
された光束を構成する）の焦点面上での位置（焦
点面上における各光線の光軸からの距離）により
各光線を特定し、更に、この各光線の位置（前述
の距離）と各光線が物体によつて偏向された偏向
角とを関連づけ、また、像平面上における各光線
の座標と物体を通過する際の各光線の座標とを、
焦点面と像平面との距離、及び集光手段の焦点距
離とにより関連づけることにより、物体の屈折率
分布を決定するように構成されているため、先行
技術（チユーのエレクトロニクスレター）による
測定方法のように、極めて小さな直径のレーザビ
ームを測定に用いる必要がなく、物体の直径に少
なくとも等しい幅の光束を用いて屈折率分布の測
定を行い得ると共に、レーザビーム使用に伴う擬
似干渉パターンの誘発という問題も解消し得、更
に自動的且つ迅速な測定を行い得るという利点を
有する。

本発明の実施例では、透過光は球面レンズによ
り焦点が合わせられており、焦点を合わされた光
は物体の軸方向に平行な焦点面におけるシヤツタ
の繰返し運動により時間的に変調される。そして
シヤツタ掃引の開始と、シヤツタが、前述の物体
の径方向に平行な方向で光軸から変位された像平
面上の任意の位置で受光された光を消す時との間
において経過する時間は、偏向関数に従つて変化
する。

シヤツタは回転するチヨツパーブレードであつ
てもよく、又は、シヤツタブレードが共鳴同調フ
オークに取付けられている場合には、シヤツタは
直線的に振動してもよい。

時間的変調を適用するための別の装置では、シ
ヤツタは、前述の物体の軸方向に平行な焦点面で
繰返し運動を与えられており、前述のシヤツタの
マークースペース比率は、焦点面における光軸か
らの距離の関数として変化する。通常、シヤツタ
は曲げられたブレードエツジを有する従来の回転
チヨツパでよい。この装置では、前述の径方向に
平行な方向で光軸から変位された像平面上の任意
の位置における、透過光のマークースペース比率
は偏向関数に従つて変化する。なお、マークース
ペース比率とは、シヤツタによつて変調された光
を受容した際に形成されるパルス波信号におい
て、０レベルの時間的長さに対する１レベルの時
間的長さの比を意味する。

本発明の参考例では、物体により透過された光
は球面レンズにより焦点が合わせられており、焦
点を合わされた光は、前述の径方向に平行な方向
で焦点面において変化する透過率を有するフイル
タにより空間的に変調される。前述の径方向に平
行な方向で光軸から変位された像平面上の任意の
点における透過光の強度は、その点に存在する光
線が受けた偏向を示す。

空間変調を適用するための別の参考例の装置で
は、透過光は、軸が物体の軸に対して平行に配置
された円柱レンズにより集光される。

また、集光された光は、焦点面においてナイフ
エツジにより空間的に変調され、これにより、像
平面に影絵が作り出される。その場合、影の境界
は偏向関数に対応する。

ナイフエツジは真直ぐであり、焦点面での両方
の直交軸に対しある角度で横たわるように配備さ
れており、前述の角度を変えると、物体の軸に平
行な方向で影絵の座標の大きさが変化する。或い
はナイフエツジはＳ形又は円形などのように曲げ
られていてもよい。この場合影絵は、ナイフエツ
ジに関する既知の数学的な形状に応じて、偏向関
数に関連づけられる。

以下において、図面を参照し乍ら実施例に基づ
いて本発明を更に詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例の１つを上から見た図
であり、第２図は本発明の参考例を側面から見た
図である。各々の図では、アーク灯１０からの光
はコリメータ１２により平行化されており、物体
としての光フアイバプレフオーム１４は直径全体
に渡り平行化された光束１６で照射されている。
プレフオーム１４は、透明で側面が平行な屈折率
整合液体用の容器１８の中に支持されている。容
器１８は、プレフオーム１４の長さに沿つた様々
な位置がテストされ得るようにプレフオーム１４
の垂直位置を変え得るＯ（オー）リング１９によ
り密封されている。容器１８は、プレフオーム１
４が入射光束によつて走査されることを許容する
ステツピングテーブル１７により任意に支持され
ている。

第１図のみを参照すると、プレフオーム１４を
透過した光は、写真機のカメラレンズのような高
品質の集光手段としての球面レンズ２０により焦
点が合わせられている。時間的変調を行うための
シヤツタ２２はレンズ２０の焦点面に配置されて
おり、レンズ２０の像平面内の１つのフオトダイ
オード２４は、点線によつて示されるように、プ
レフオーム１４の軸に垂直な水平軸に沿つてステ
ツパーモータ駆動の並進スライド２６によりステ
ツプ状に移動され得る。フオトダイオード２４と
シヤツタ２２とがタイムインターバルカウンタ２
８に接続されており、カウンタ２８は並進システ
ム２６と共に、デイスプレー装置３０に出力を供
給する計算手段としてのマイクロプロセツサ２９
に接続されている。

第３図を参照すると、光軸から距離ｙの位置で
プレフオーム１４に入射する光線は、図示された
ようにプレフオーム１４によつて角度φだけ逸ら
される。もし透過光を入射光束に直角な平面で見
るならば、プレフオーム１４の軸に垂直な方向で
の強度分布は、プレフオーム１４の径方向の屈折
率プロフイールに関連づけられる。レンズ２０が
透過された光束中に配置されるならば、レンズ２
０の焦点面（時にはフーリエ変換面として知られ
ている）で、任意の透過光の光軸からの直線距離
ωは、逸れの角度φが小さければレンズ２０上へ
の光線の入射角度、即ち、光線の逸れの角度φに
比例する。その関係は次式により表わされる。

ω＝ｆ tanφ (1) 式中、ｆはレンズの焦点距離であり、φは逸れの
角度である。従つて角度φの小さな値に対して
は、焦点面で距離ωの方向に沿つて角度φの線形
分布がある。

チユー（chu′s）の方法（前述の部分を参照）
のように照射光束が非常に細いなら、照射光束は
単一の光線として考えられ得る。プレフオーム１
４に関する入力光束の各々の径方向位置に対する
逸れの角度φの値は、直接測定され得る。しかし
乍ら、プレフオーム１４の巾に少なくとも等しい
巾の光束が使用されるなら、個々の光線を取り出
し、取り出された個々の光線に関連した偏向角度
を確認する方法が必要とされる。プレフオーム１
４がレンズ２０により焦点を合わされる像平面で
観察されるならば、プレフオーム１４中での光線
の位置ｙに対応する像平面での座標の位置y′につ
いて、関連した偏向角としての逸れの角度φが決
定されねばならない。本発明によるこの実施例は
この決定を達成する方法に関する。

第１図に図示された時間的フイルタリング方法
においては、シヤツタ２２が、第５図に図示され
たように、マークースペース比率が径方向に不変
である従来型の一定速度回転チヨツパ、即ち、ブ
レードが放射状でエツジが真直ぐであるなら、回
転軸は光軸に平行に横たわつているが、しかしプ
レフオーム１４の軸に平行な方向において光軸か
ら変位される。

プレフオーム１４により偏向された入射光束の
種々の角度が、レンズ２０により分散される方向
に沿つて焦点面を掃引するように、各々のブレー
ドは配置されており、その関係は前述の式(1)によ
り示されている。フオトダイオード２４の各々の
位置、即ち、像平面における座標の値y′の各々に
対し、回転チヨツパの動きは最初にフオトダイオ
ード２４の照射を許容し、そして次のブレードが
通過するときに照射は、遮断されるので、ダイオ
ード２４の出力は一連の矩形パルスになる。光が
オン又はオフに遮断される瞬間は、ブレードが連
続的にこの方向で掃引するため、特定の光線が焦
点面を横切るときの光軸からの距離ω（従つて式
(1)の角度φ）に依存している（第１図参照）。従
つて、一定の時間基準に関して、像平面での種々
な位置におけるフオトダイオード２４により検出
された信号の符号としての位相の変化から偏向関
数が得られ、この得られた偏向関数から屈折率分
布を計算することができる。なお、各光線のプレ
フオーム１４の径方向における座標ｙは、像平面
における各光線の座標y′を表わす式 y′＝（ｄ／ｆ−１）ｙ から求められる。但し、ｄは焦点面と像平面との
間の距離であり、ｆは球面レンズ２０の焦点距離
である。

実際には、一定の時間基準は、光チヨツピング
の応用において基準信号を与えるのに通例である
ように、静止状態のホトダイオードと、位置２２
においてチヨツパの本体に固定された光源とによ
つて与えられる。時間基準は空間でのチヨツパブ
レードの既知の位置に対応しながら、タイムイン
ターバルカウンタ２８に対してスタート信号を供
給するのに用いられる。そしてフオトダイオード
２４への照射の終了は、座標y′の各々の値に対す
るパルス長を規定するためのストツプ信号を供給
する。次に、マイクロプロセツサ２９は各々の光
線の位置ｙに対する角度φを計算し、変換式を適
用して偏向関数φ（ｙ）から式(2)に示すプレフオ
ーム１４の径方向の屈折率分布ｎ（ｒ）を計算す
る。

ｎ(r)＝n₀〔１−１／π∫^a _r(y)（y²−r²）−１／2dy
〕 (2) 式中n₀＝ｎ（ａ）は、ａにおける屈折率整合液
体の屈折率であり、ｒは径方向の座標であり、ａ
は走査開始点の径方向座標でありプレフオーム１
４の半径よりも大きくなくてはならず、はスネ
ルの法則、即ち、 ＝sin^-1（１／n₀sinφ） により角度φに関連づけられる。計算により導き
出された屈折率分布ｎ（ｒ）は、デイスプレイ装
置３０上に表示される。

本実施例において、アーク灯１０及びコリメー
タ１２は照射手段を構成する。当該照射手段はプ
リフオーム１４に平行化された光束１６をプリフ
オーム１４の直径全体に亘つて照射する。

球面レンズ２０は、プリフオーム１４の軸に垂
直な方向における、光軸と光束１６を構成する各
光線との間の焦点面上での距離ωが、各光線がプ
リフオーム１４によつて偏向される角度φに比例
するようにプリフオーム１４を透過した光束を集
光する。

シヤツタ２２は、集光された光束が焦点面を通
過する際に各光線に距離ωに対応する符号を光学
的に付与すべく、焦点面に配置されており、一定
のマークスペース比率で光軸に垂直な方向に沿つ
て集光された光束を繰返し横断するように構成さ
れている。フオトダイオード２４とタイムインタ
ーバルカウンタ２８とは検出手段を構成してお
り、この検出手段は、シヤツタによつてパルス状
に形成された各光線を受容し、受容された各光線
の像平面上での座標y′を検出し、当該検出された
座標y′に対応する前述の受容された各光線の位相
を検出して、当該検出された座標y′を表わす座標
信号と、前述の検出された位相を表わす符号信号
とを出力すべく、焦点面から所定距離ｄ離間する
像平面上に配置される。

マイクロプロセツサ２９は、検出手段（フオト
ダイオード２４及びタイムインターバルカウンタ
２８）からの符号信号に基づいて、前述の検出さ
れた座標y′において受容された各光線が通過し
た、焦点面における距離ωを決定し、当該決定さ
れた距離ωと球面レンズ２０の焦点距離ｆとに基
づいて、前述の受容された光線のそれぞれがプリ
フオーム１４を通過した際に偏向された偏向角φ
を計算し、検出手段からの座標信号と、所定距離
ｄと、焦点距離ｆとに基づいて、前述の受容され
た光線のそれぞれが通過したプリフオーム１４の
径方向における座標ｙを計算し、当該計算された
座標ｙと前述の計算された偏向角φとに基づいて
偏向角φをプリフオーム１４の径方向における座
標ｙの関数として決定し、当該決定した関数に基
づいてプリフオーム１４の径方向における屈折率
分布を計算すべく、検出手段に電気的に連結され
ている。

本発明の変形例においては、プレフオーム１４
の軸に平行な方向即ち、前述のコーデイングに直
交する方向における掃引を利用する時間的なコー
デイングを行うための実験的な構成は第１図に図
示される構成と似ているけれども、タイムインタ
ーバルカウンタ２８を省略しており、基準信号を
必要としない。シヤツタ２２は、径方向位置と共
に変化するマークースペース比率を示すように選
択された回転チヨツパブレードであり、チヨツパ
の回転軸は、異なるマークースペース比率が第１
図の各々の光線の位置ωに関連するように配置さ
れている。この形態において用いられ得るチヨツ
パは第６図に図示されている。従つて光線は、光
線が焦点面を横切るときの光軸からの距離ω（従
つて式(1)からの角度φ）に依存する特定の符号と
してのマークースペース比率で符号化されてい
る。フオトダイオード２４の各々の座標の値y′に
おいて、関連した角度φは、低域濾波器を適用す
ると共に平均値を得ることによつて通常測定され
る信号のマークースペース比率により見い出され
得る。その代わりにタイマー／カウンタを用いて
もよい。次にマイクロプロセツサ２９は、マーク
ースペース比率を各々の光線の位置ｙに対する角
度φに関連させ、式(2)に与えられた変換を用いて
屈折率分布を計算する。

径方向についてマークースペース比率変化を有
するチヨツパブレードは回転中心を通過しない真
直ぐなエツジ、即ち、径方向でないエツジで構成
されているか、或いは第６図に図示されたような
線形螺旋の部分により与えられた曲げられたブレ
ードで構成されているのがよい。この曲げられた
ブレードは、径方向の位置に従つて線形的に変化
するマークースペース比率を与える。

本発明の参考例における強度符号化の形での空
間変調のための実験的配置は、第１図の配置に似
ているけれども、タイムインターバルカウンタを
省いている。第１図に示されるシヤツタ２２は、
第３図の距離ωにより規定される方向に変化する
透過係数を有する固定されたフイルタ２２により
置き替えられえている。従つて光線は、光線が焦
点面を横切るときの光軸からの距離ωに依存しな
がら符号としての強度において符号化される。フ
オトダイオード２４により像平面での位置y′にお
ける強度を測定することにより、プレフオーム１
４に入射する光線の位置ｙと関連する角度φとの
間の関係が決定され得る。計算手段としてのマイ
クロプロセツサ２９は強度を角度φに関連させ、
式(2)に与えられた変換を用いて屈折率分布を計算
する。この配置は照射強度の変動による影響を受
けやすい。

第２図には本発明の参考例が示されている。フ
ーリエ平面での空間変調の別の方法においては、
物体としてのプレフオーム１４により透過された
光は、真直ぐなナイフエツジ３４が配置されてい
る焦点面でプレフオーム１４の軸に平行な軸を有
する円柱レンズ３２により焦点が合わせられてい
る。ナイフエツジ３４を越えた像平面には、マイ
クロプロセツサ２９とデイスプレイ装置３０とに
接続されたダイオード３６が配列されている。光
学装置は第４図に詳細に図示されている。

プレフオーム１４の軸を横断する平面内におい
て角度φでプレフオーム１４から現わされる光線
に対する円柱レンズ３２の効果は、円柱レンズ３
２の焦点面又はフーリエ面において中心軸νから
の距離ωのところに光線の像を形成することであ
る。レンズ３２は、レンズ３２の軸に平行な方向
で焦点を合わせないが、光線を横方向に拡散させ
る。その場合、前述の実施例と同じように小さな
角度に対しては ω＝ｆ tanφ (1) である。焦点面に配置されていると共に焦点面で
の水平軸と角度ａを成す真直ぐなナイフエツジ３
４の場合、角度φを伴う光線を考慮するならば、
光線が通過するか或いはナイフエツジ３４により
遮られるかどうかは焦点面での光線の垂直座標ν
に依存する。透過のための条件は ν≧ωtanα (3) である。空間フイルタの効果は、焦点面からの距
離ｄのところで像平面３８上に影絵を作り出すこ
とである。像平面３８の座標がx′及びy′であり、
焦点面から像平面までの距離がｄであるならば、
ｘ＝ν＝x′及びy′＝（ｄ／ｆ−１）ｙであることに注 目して、式(1)に式(3)を代入することにより φ（ｙ）＝tan^-1〔x′（y′）／ｆ・tanα〕 (4) となる。従つて、小さな角度φに対してx′はφに
比例しており、影の境界x′（y′）はプレフオーム
１４の偏向関数を幾何学的に表わした形状を与え
る。

更に、角度φ及び座標x′との間の関係はナイフ
エツジの傾斜角度αに依存している。この角度α
を増加させることは座標x′の値を増加させ、従つ
て影絵を拡大させる。

偏向関数である影の境界は第２図のダイオード
３６の配列により測定され得る。この配列は二次
元の配列であるか、又は像平面を越えてステツプ
状にある線形配列かのどちらかである。ダイオー
ド３６からの出力は影エツジの幾何学的座標、従
つて偏向関数を示すために処理される。マイクロ
プロセツサ２９は、式(2)に与えられた変換を適用
することにより、偏向関数からプレフオーム１４
の径方向の屈折率分布ｎ（ｒ）を計算する。

屈折率分布ｎ（ｒ）の決定は影の境界の幾何学
的測定に依存しており、線形的な関係であり、容
易に目で見ることが出来、照射光束１６の強度変
化に影響されないということが、ナイフエツジフ
イルタリングを用いる装置の利点である。

上述の実施例及び参考例においては、強力な白
色光源の使用に関して説明された。場合によつて
は、制限された波長範囲の光源を使用するのが好
ましい。擬似干渉パターンが除去され得るなら
ば、又は白色光に存在するわずかな分散が許容さ
れ得ないならば、レーザーを使用するとよい。

レンズの焦点面での角度分布が親のプレフオー
ムの分布に似ているため、本発明は光フアイバに
も適用され得る。従つて光フアイバを符号化する
ために用いられる時間的又は空間的フイルタは、
プレフオームのために用いられるフイルタと同じ
ようなものでよい。しかし、可能な限り正確な測
定のために像の寸法が、充分大きくなるように付
加的な光学的拡大手段を設けることが必要であろ
う。

本発明の変形された使用方法は、意図的に円形
的対称性を有さない物体に適用され得る。屈折率
分布は同じ点に中心が配置された複数の異なる半
径に沿つて決定され得る。そして物体の三次元分
布が構成され得る。

説明された装置の多くの変形が可能である。例
えば、検出器システムを走査するかわりに、照射
光束が角度をなして掃引され得るか、或いは第２
図のナイフエツジが走査され得る。

システムの解像力は、使用されるレンズの品質
に依存しており、前述のように、レンズはテスト
物体により課される最大偏向を伴う光線を受容す
るのに充分な開口数を有していなければならな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は時間的コーデイングを用いて光フアイ
バプレフオームの屈折率分布を検出するための装
置を示す図、第２図は、空間的コーデイングを用
いて、光フアイバプレフオームの屈折率分布を検
出するための装置を示す図、第３図は第１図に示
す装置を説明するための光線図、第４図は第２図
の装置により形成される影絵を説明するための光
線図、及び第５図及び第６図は時間的変調のため
の回転チヨツパの２つの形状を示す図である。 １０……アーク灯、１２……コリメータ、１８
……容器、２０……球面レンズ、２２……シヤツ
タ、２４……フオトダイオード、２８……タイム
インターバルカウンタ、２９……マイクロプロセ
ツサ、３０……デイスプレイ装置、３２……円柱
レンズ、３４……ナイフエツジ、３８……像平
面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒状の透明な物体に平行化された光束を前
   記物体の直径全体に亘つて照射するための照射手
   段と、 前記物体の軸に垂直な方向における、光軸と前
   記光束を構成する各光線との間の焦点面上での距
   離が、前記各光線が前記物体によつて偏向される
   角度に比例するように前記物体を透過した光束を
   集光する集光手段と、 前記集光された光束が前記焦点面を通過する際
   に前記各光線に前記距離に対応する符号を光学的
   に付与すべく、前記焦点面に配置されており、一
   定のマークスペース比率で前記光軸に垂直な方向
   に沿つて前記集光された光束を繰り返し横断する
   ように構成されたシヤツタと、 前記シヤツタによつてパルス状に形成された各
   光線を受容し、当該受容された各光線の像平面上
   での座標を検出し、当該検出された座標に対応す
   る前記受容された各光線の位相を検出し、前記検
   出された座標を表わす座標信号と前記検出された
   位相を表わす符号信号を出力すべく、前記焦点面
   から所定距離離間する前記像平面上に設けられた
   検出手段と、 前記検出手段からの前記符号信号に基づいて、
   前記検出された座標において受容された各光線が
   通過した、前記焦点面における前記距離を決定
   し、当該決定された距離と前記集光手段の焦点距
   離とに基づいて、前記受容された光線のそれぞれ
   が前記物体を通過した際に偏向された偏向角を計
   算し、前記検出手段からの前記座標信号と、前記
   所定距離と、前記焦点距離とに基づいて、前記受
   容された光線のそれぞれが通過した、前記物体の
   径方向における座標を計算し、当該計算された座
   標と前記計算された偏向角とに基づいて前記偏向
   角を前記径方向における前記座標の関数として決
   定し、当該決定された関数に基づいて前記物体の
   前記径方向における屈折率分布を計算すべく、前
   記検出手段に電気的に連結された計算手段とを有
   する物体の屈折率測定装置。 ２ 前記シヤツタは、前記距離に依存するマーク
   スペース比率で、前記光軸に垂直な方向に沿つて
   前記集光された光束を繰返し横断するように構成
   されている特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記検出手段は、前記シヤツタによつてパル
   ス状に形成された各光線を受容し、当該受容され
   た各光線の像平面上での座標を検出し、当該検出
   された座標に対応する前記受容された各光線のパ
   ルス幅を検出し、前記検出された座標を表わす座
   標信号と前記検出されたパルス幅を表わす符号信
   号を出力すべく、前記焦点面から所定距離離間す
   る前記像平面上に設けられている特許請求の範囲
   第１項又は第２項に記載の装置。