JPH0587677A

JPH0587677A - ビームスプリツタ自動検査システム

Info

Publication number: JPH0587677A
Application number: JP27450291A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Tanaka; 清志田中
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1993-04-06

Abstract

(57)【要約】【目的】ビームスプリッタで分割されたビームの最大
光量及び位置座標を自動的に測定することができるビー
ムスプリッタ自動検査システムを提供する。【構成】コンピュータ３８により駆動ユニット３２を
介して自動ステージ２６を動かし、光量センサ２７をＸ
Ｙ方向に所定間隔で微動させながら、ビームスプリッタ
２４で分割されたビーム２５の光量を光量計３５で計測
する。この結果をコンピュータ３８にインプットして、
各ビームの２次元的な最大光量及び位置を自動的に求め
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばレーザ印刷製版
機などに用いられるビームスプリッタの自動検査システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ印刷製版機においては、音響光学
１０チャンネル光変調素子と共に、１０チャンネルビー
ムスプリッタが搭載されている。このようなビームスプ
リッタは、平行度、平面度、厚みの管理された合成石英
ガラス基板上に、誘電体多層膜を蒸着して、反射防止
膜、部分透過膜、全反射膜を設け、レーザビームを斜め
入射させたとき、等光量の平行ビームが得られるように
なっている。

【０００３】図２には、このようなビームスプリッタの
一例が示されている。このビームスプリッタ１１は、合
成石英ガラス基板からなり、例えば、光入射側の図中ａ
面には反射防止膜が形成され、図中ｂ面には全反射膜が
形成され、光出射側の図中ｃ面には部分透過膜が形成さ
れ、図中ｄ面には反射防止膜が形成されている。

【０００４】したがって、レーザ光１２をａ面から斜め
に入射させると、ｃ面で一部透過してビーム１３ａとな
って出射し、残りが反射してｂ面に戻って再び反射し、
ｃ面から一部透過して上記と平行なビーム１３ｂとなっ
て出射する。このように、全反射と一部透過を繰り返し
て、多数の平行なビーム１３ａ、１３ｂ、…に分割さ
れ、最後のビーム１３ｊがｄ面から出射する。

【０００５】ビームスプリッタの評価基準の一つに、分
離効率特性が挙げられる。各チャンネルの分離効率は、
（各チャンネル出射光量）／（レーザ直接光量）で求め
られる。そして、各チャンネル出射光量及びレーザ直接
光量の測定は、光量計を用いて行われる。すなわち、各
ビームの照射部に光量センサを設置し、光量計によって
その光量を測定する。また、その際、センサの位置座標
を測定し、各チャンネルビームの広がりも測定すること
ができる。

【０００６】このように、ビームスプリッタの光学特性
は、レーザ直接光量に対する各チャンネル出射光量の比
を表す分離効率、出射光の平行度を表すビーム広がり角
等を測定、評価することによって得られるが、正確に測
定するためには、各ビームがガウシャンビームであるた
め、各ビームの中心点における最大光量と、その位置座
標を知る必要がある。図３には、このようなビームスプ
リッタ出射光のビームプロファイルが示されている。図
において、横軸は位置座標であり、縦軸は光量である。
また、図中１４は、ビームピッチを表している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ビームスプリッタの特性検査方法では、各ビームの光量
や位置座標をできるだけ高精度に測定するために、光量
センサを微動ステージに設置し、各チャンネル毎に検査
者が手動操作で光量センサを微動させ、各チャンネルビ
ームの最大光量、位置座標を測定していた。このため、
検査に要する時間が長時間に及んでしまうという問題点
があった。

【０００８】したがって、本発明の目的は、ビームスプ
リッタで分割されたビームの最大光量及び位置座標を自
動的に測定することができるようにしたビームスプリッ
タ自動検査システムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のビームスプリッタ自動検査システムは、レ
ーザ光源と、このレーザ光源のレーザ出射方向に配置さ
れるビームスプリッタ支持台と、ビームスプリッタで分
割されたビームを受光する光量センサと、この光量セン
サを支持して、ビーム方向に対して垂直な面内でＸＹ方
向に移動させる自動ステージと、前記光量センサに接続
された光量計と、前記自動ステージの駆動回路に作動信
号を送るとともに、前記光量計で計測される光量を前記
光量センサの位置と対応させて処理するコンピュータと
を備え、前記自動ステージにより前記光量センサを移動
させつつ、前記光量センサで前記ビームスプリッタで分
割されたビームの光量を測定し、前記ビームの２次元的
な最大光量及び位置を求めるようにしたことを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】本発明のビームスプリッタ自動検査システムに
よれば、レーザ光源から出射されたレーザが、ビームス
プリッタ支持台に設置されたビームスプリッタに照射さ
れ、複数の平行なビームに分割される。これらのビーム
の出射方向には、自動ステージに設置された光量センサ
が配置されている。

【００１１】この状態で、コンピュータは、自動ステー
ジの駆動回路に作動信号を送り、光量センサを所定の間
隔でＸ方向に移動させる。そして、所定間隔で移動する
毎に、光量センサがビームを受光し、その光量が光量計
によって測定され、コンピュータにインプットされる。

【００１２】この場合、光量センサの移動は、最初は比
較的大きなピッチ、例えば50μｍ程度の間隔で行い、２
点の最大光量位置を求めた後、次に、より小さなピッ
チ、例えば10μｍ程度の間隔で２点間を移動させ、Ｘ方
向における最大光量とその位置を求めることができる。
更に、上記操作をＹ方向について繰り返し行うことによ
り、ビームの２次元的な最大光量及び位置を求めること
ができる。

【００１３】また、レーザ光源と光量センサとの間にミ
ラーを設けて、レーザ光をミラーにより反射させるよう
にし、ミラーを光軸方向に平行移動させることにより、
Ｘ方向あるいはＹ方向にレーザ光の光軸を移動させるよ
うにしてもよい。前記ミラーを２枚組み合わせて設ける
か、又はミラー１枚を全方向に移動可能にして設けると
ＸＹ両方向への移動も可能となる。すなわち、ミラーの
傾斜角を変化させることにより、光軸を移動させること
もできる。その場合、光軸の移動量は、角度変化とミラ
ーから光量センサまでの距離に依存するので、コンピュ
ータではそれらを考慮したデータ処理が必要となる。更
に、ミラーに平行移動と傾斜角変化の両方の位置調整を
行わせて、ＸＹ両方向への移動を行ってもよい。

【００１４】こうして、それぞれのチャンネル毎にビー
ムの最大光量、位置座標を自動的に測定することができ
る。更に、コンピュータによって、レーザ直接光量に対
する各チャンネル出射光量の比を表す分離効率、出射光
の平行度を表すビーム広がり角等を計算させ、ビームス
プリッタの特性評価を行わせることもできる。

【００１５】

【実施例】図１には、本発明によるビームスプリッタ自
動検査システムの一実施例が示されている。

【００１６】図において２１は、例えば He-Neレーザ光
源であり、そのレーザ光２１の出射方向には、ビームス
プリッタ支持台２３を介して、被測定対象であるビーム
スプリッタ２４が設置されている。レーザ光２２は、ビ
ームスプリッタ２４により、多数の平行なビーム２５に
分割される。

【００１７】各ビーム２５の出射方向には、ＸＹ方向に
微動できる自動ステージ２６を介して、光量センサ２７
が配置されている。自動ステージ２６には、光量センサ
２７をＸ方向に移動させるパルスモータ２８と、光量セ
ンサ２７をＹ方向に移動させるパルスモータ２９とが設
置されている。

【００１８】これらのパルスモータは、ケーブル３０、
３１を介して、駆動ユニット３２に接続されており、駆
動ユニット３２には、光量センサ２７のＸＹ座標を表示
するパネル３３が設けられている。

【００１９】また、光量センサ２７は、ケーブル３４を
介して、光量計３５に接続されている。光量計３５は、
光量センサ２７からの信号を受けて光量を計測し、パネ
ル３６に表示する。

【００２０】更に、光量計３５は、GP-IB ケーブル３７
を介して、コンピュータ３８に接続され、光量計３５で
計測された光量が、コンピュータ３８にインプットされ
るようになっている。また、駆動ユニット３２も、GP-I
B ケーブル３９を介して、コンピュータ３８に接続され
ており、コンピュータ３８から駆動ユニット３２に作動
信号が送られ、自動ステージ２６が駆動して光量センサ
２７がＸＹ方向に移動するようになっている。

【００２１】次に、このビームスプリッタ自動検査シス
テムによるビームスプリッタの検査方法について説明す
る。

【００２２】まず、検査すべきビームスプリッタ２４
を、ビームスプリッタ支持台２３上に所定の角度で設置
し、 He-Neレーザ光源２１からレーザ光２２を照射す
る。レーザ光２２は、ビームスプリッタ２４により、例
えば１０チャンネルの平行なビーム２５に分割される。

【００２３】この状態で、コンピュータ３８から駆動ユ
ニット３２に作動信号が送られ、パルスモータ２８、２
９が作動して自動ステージ２６が動き、光量センサ２７
を、最初に測定する一つのチャンネルビームの最大光量
位置近傍に設定する。そして、所定の位置から、光量セ
ンサ２７をＸ方向に所定間隔、例えば50μｍ程度の間隔
で間欠的に移動させる。

【００２４】上記の間隔毎に、光量センサ２７に受光さ
れるビーム２５の光量を光量計３５が計測し、その光量
がＸ座標上の位置と共にコンピュータ３８にインプット
される。走査終了後、コンピュータ３８が、各計測点で
の光量値を比較し、２点の最大光量位置を求める。

【００２５】次に、コンピュータ３８は、上記２点間を
更に小さい間隔、例えば10μｍ程度の間隔で、光量セン
サ２７を移動させるように、駆動ユニット３２に作動信
号を送る。そして、これらの間隔毎に、光量センサ２７
に受光されるビーム２５の光量を光量計３５が計測し、
その光量がＸ座標上の位置と共にコンピュータ３８にイ
ンプットされる。その結果、Ｘ方向における最大光量位
置が、例えば10μｍ程度の精度で求められる。

【００２６】上記と同様な操作をＹ方向についても行う
ことにより、２次元的な最大光量位置が求められるの
で、最後にコンピュータ３８は、駆動ユニット３２に作
動信号を送って光量センサ２７をその位置に移動させ、
光量計３５によって最大光量が求められる。こうして、
そのチャンネルのビーム２５における２次元的な最大光
量と最大光量位置が求められる。

【００２７】このような操作を各チャンネルのビームに
ついて繰り返すことにより、それぞれのチャンネルのビ
ームの最大光量とその位置座標とが求められ、コンピュ
ータにインプットされる。更に、コンピュータは、上記
の結果からレーザ直接光量に対する各チャンネル出射光
量の比を表す分離効率、出射光の平行度を表すビーム広
がり角を計算し、その結果をディスプレイ、プリンタ等
に表示する。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ビームスプリッタによって分割された各ビームの２次元
的な最大光量及び位置を自動的に求めることが可能とな
り、マルチチャンネルビームスプリッタの特性検査を迅
速かつ容易に行うことが可能となる。また、本発明のビ
ームスプリッタ自動検査システムは、光分岐器、光分波
器、キュービック型ビームスプリッタなどの光学部品の
特性を評価する場合にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるビームスプリッタ自動検査システ
ムの一実施例を示す概略斜視図である。

【図２】ビームスプリッタの原理を示す説明図である。

【図３】ビームスプリッタ出射光のビームプロファイル
を示す図表である。

【符号の説明】

２１ He-Ne レーザ光源２２レーザ光２４ビームスプリッタ２５ビーム２６自動ステージ２７光量センサ３２駆動ユニット３５光量計３８コンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光源と、このレーザ光源のレーザ
出射方向に配置されるビームスプリッタ支持台と、ビー
ムスプリッタで分割されたビームを受光する光量センサ
と、この光量センサを支持して、ビーム方向に対して垂
直な面内でＸＹ方向に移動させる自動ステージと、前記
光量センサに接続された光量計と、前記自動ステージの
駆動回路に作動信号を送ると共に、前記光量計で計測さ
れる光量を前記光量センサの位置と対応させて処理する
コンピュータとを備え、前記自動ステージにより前記光
量センサを移動させつつ、前記光量センサで前記ビーム
スプリッタで分割されたビームの光量を測定し、前記ビ
ームの２次元的な最大光量及び位置を求めるようにした
ことを特徴とするビームスプリッタ自動検査システム。