JPH07113686A - 光ビームプロファイル測定装置 - Google Patents
光ビームプロファイル測定装置Info
- Publication number
- JPH07113686A JPH07113686A JP26213493A JP26213493A JPH07113686A JP H07113686 A JPH07113686 A JP H07113686A JP 26213493 A JP26213493 A JP 26213493A JP 26213493 A JP26213493 A JP 26213493A JP H07113686 A JPH07113686 A JP H07113686A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- knife edge
- beam profile
- dimensional
- light
- spot
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ナイフエッジでビームを横切るように走査
し、透過または反射光量の変化からビームのプロファイ
ルを測定する装置において、簡便な機構にて二次元的ビ
ームプロファイルの測定を実現し得る光ビームプロファ
イル測定装置を提供する。 【構成】 収束レンズ２により集光されたスポット３
を、走査方向に対して角度の異なる複数のナイフエッジ
４ａが配置されたナイフエッジ板４でＡ方向に走査し、
このときの光検出器６の出力信号をＡＤコンバータ８を
介してコンピュータ９に入力し、各々のナイフエッジが
スポットを横切る際の透過光量の信号から、複数の一次
元的光強度分布を得、これらの一次元的光強度分布から
医学用コンピュータトモグラフィと同様の処理により二
次元的ビームプロファイルを求める。
し、透過または反射光量の変化からビームのプロファイ
ルを測定する装置において、簡便な機構にて二次元的ビ
ームプロファイルの測定を実現し得る光ビームプロファ
イル測定装置を提供する。 【構成】 収束レンズ２により集光されたスポット３
を、走査方向に対して角度の異なる複数のナイフエッジ
４ａが配置されたナイフエッジ板４でＡ方向に走査し、
このときの光検出器６の出力信号をＡＤコンバータ８を
介してコンピュータ９に入力し、各々のナイフエッジが
スポットを横切る際の透過光量の信号から、複数の一次
元的光強度分布を得、これらの一次元的光強度分布から
医学用コンピュータトモグラフィと同様の処理により二
次元的ビームプロファイルを求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザー光等のビームプ
ロファイルを測定する、光ビームプロファイル測定装置
に関する。
ロファイルを測定する、光ビームプロファイル測定装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の光ビームプロファイル測定
装置の概略を示す構成図である。図において、１はレー
ザー光源より射出されたレーザー光であり、収束レンズ
２により一度収束された後に光電変換作用を行う光検出
器６に照射される。４はナイフエッジ４ａを有するナイ
フエッジ板であり、前記ナイフエッジ４ａに対して直角
方向に収束光３のスポット上を横切るように、駆動装置
５により走査される。このとき、光検出器６に入射する
光量は、ナイフエッジ４ａが収束光３のスポット上を通
過する際に、図５（ａ）に示す様な波形で変化する。
装置の概略を示す構成図である。図において、１はレー
ザー光源より射出されたレーザー光であり、収束レンズ
２により一度収束された後に光電変換作用を行う光検出
器６に照射される。４はナイフエッジ４ａを有するナイ
フエッジ板であり、前記ナイフエッジ４ａに対して直角
方向に収束光３のスポット上を横切るように、駆動装置
５により走査される。このとき、光検出器６に入射する
光量は、ナイフエッジ４ａが収束光３のスポット上を通
過する際に、図５（ａ）に示す様な波形で変化する。
【０００３】この波形はスポット上の光量のナイフエッ
ジ４ａの走査方向の積分値となるので、微分回路１０を
用いて微分することにより、表示装置１１上に図５
（ｂ）に示すような走査方向の光強度分布が得られる。
ところが、上記の方法による光ビームプロファイル測定
装置では、測定値として得られるビームプロファイル
が、ナイフエッジ４ａの走査方向に垂直な方向の光強度
の積分値となるため、光強度分布が軸対称でない場合に
は、ある一つの方向のビームプロファイルしか得られな
いという問題があった。
ジ４ａの走査方向の積分値となるので、微分回路１０を
用いて微分することにより、表示装置１１上に図５
（ｂ）に示すような走査方向の光強度分布が得られる。
ところが、上記の方法による光ビームプロファイル測定
装置では、測定値として得られるビームプロファイル
が、ナイフエッジ４ａの走査方向に垂直な方向の光強度
の積分値となるため、光強度分布が軸対称でない場合に
は、ある一つの方向のビームプロファイルしか得られな
いという問題があった。
【０００４】そこで、ビームを多数の方向から切断し、
その各断面の信号を合成して二次元的光ビームプロファ
イルを測定する方法が、特開昭５８−１６８９２１号公
報で提案されている。図６はこの方法の概略を示す構成
図である。ナイフエッジ４ａは収束光３のスポット上を
横切るように走査し、そのときの光検出器６の出力信号
をコンピュータ９上のメモリに蓄える。次に、ナイフエ
ッジ回転機構７を用いてナイフエッジ板４及びナイフエ
ッジ駆動機構５を一定角度回転させ、同様にナイフエッ
ジ４ａを走査し、光検出器６の出力信号をＡＤコンバー
タ８を介してコンピュータ９上のメモリに蓄える。この
ように回転と走査を繰り返し、蓄えられた各々のデータ
をコンピュータ・トモグラフィと同様に例えば各々をフ
ーリエ変換し、それを更に二次元的に逆フーリエ変換若
しくはコンボリューション処理を施すことによって図７
に示すような二次元的なビームプロファイルを得ること
が出来る。
その各断面の信号を合成して二次元的光ビームプロファ
イルを測定する方法が、特開昭５８−１６８９２１号公
報で提案されている。図６はこの方法の概略を示す構成
図である。ナイフエッジ４ａは収束光３のスポット上を
横切るように走査し、そのときの光検出器６の出力信号
をコンピュータ９上のメモリに蓄える。次に、ナイフエ
ッジ回転機構７を用いてナイフエッジ板４及びナイフエ
ッジ駆動機構５を一定角度回転させ、同様にナイフエッ
ジ４ａを走査し、光検出器６の出力信号をＡＤコンバー
タ８を介してコンピュータ９上のメモリに蓄える。この
ように回転と走査を繰り返し、蓄えられた各々のデータ
をコンピュータ・トモグラフィと同様に例えば各々をフ
ーリエ変換し、それを更に二次元的に逆フーリエ変換若
しくはコンボリューション処理を施すことによって図７
に示すような二次元的なビームプロファイルを得ること
が出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
ビームプロファイル測定装置では、多数の方向から走査
したときの透過又は反射光量波形を得るためにナイフエ
ッジ回転機構７を用いてナイフエッジ４ａを含む走査機
構全体を回転させる必要が有り、装置が複雑、高価にな
るという問題があり、測定の際、回転と走査を交互に繰
り返すため、１度の測定に長時間を要するという問題を
有していた。
ビームプロファイル測定装置では、多数の方向から走査
したときの透過又は反射光量波形を得るためにナイフエ
ッジ回転機構７を用いてナイフエッジ４ａを含む走査機
構全体を回転させる必要が有り、装置が複雑、高価にな
るという問題があり、測定の際、回転と走査を交互に繰
り返すため、１度の測定に長時間を要するという問題を
有していた。
【０００６】本発明は、上記問題点に鑑み、簡便な機構
にて二次元的ビームプロファイルの測定を実現し得る光
ビームプロファイル測定装置を提供することを目的とす
る。
にて二次元的ビームプロファイルの測定を実現し得る光
ビームプロファイル測定装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、走査線上に、走査方向に対して異な
る角度を有する複数のナイフエッジを配置し、各々のナ
イフエッジがスポット上を横切る際の透過又は反射光量
の信号を合成することにより二次元的なビームプロファ
イルを求めることを特徴とする。
の本発明の構成は、走査線上に、走査方向に対して異な
る角度を有する複数のナイフエッジを配置し、各々のナ
イフエッジがスポット上を横切る際の透過又は反射光量
の信号を合成することにより二次元的なビームプロファ
イルを求めることを特徴とする。
【０００８】
【作用】この構成によって、回転などの機構を必要とせ
ず、１回の走査で必要な全てのデータを採取することが
可能となり、簡便な機構でしかも短時間に二次元的なビ
ームプロファイルを測定することが可能となる。
ず、１回の走査で必要な全てのデータを採取することが
可能となり、簡便な機構でしかも短時間に二次元的なビ
ームプロファイルを測定することが可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図１は本発明の概要を示す構成図であり図
２（ａ）は本発明によるナイフエッジ板４に形成された
それぞれ角度の異なる複数のナイフエッジ４ａの配置を
示した部分拡大図、図２（ｂ）はナイフエッジ板４の走
査時の光検出器６の出力波形である。図において、ナイ
フエッジ板４は収束光３のスポット上を図中Ａの方向に
走査する。スポット上を横切るＮ個のナイフエッジ４ａ
が、走査方向に対して各々角度θを有する場合、スポッ
トに対するナイフエッジの相対速度ｖは、
ら説明する。図１は本発明の概要を示す構成図であり図
２（ａ）は本発明によるナイフエッジ板４に形成された
それぞれ角度の異なる複数のナイフエッジ４ａの配置を
示した部分拡大図、図２（ｂ）はナイフエッジ板４の走
査時の光検出器６の出力波形である。図において、ナイ
フエッジ板４は収束光３のスポット上を図中Ａの方向に
走査する。スポット上を横切るＮ個のナイフエッジ４ａ
が、走査方向に対して各々角度θを有する場合、スポッ
トに対するナイフエッジの相対速度ｖは、
【００１０】
【数１】
【００１１】となる。このときの光検出器６の出力波形
ＬｘをＡＤコンバータ８等を介してコンピュータ９に入
力する。前述の通り、ナイフエッジのスポットに対する
相対走査速度は角度によって異なるので、前記走査方向
光強度分布の横軸をｖで除することにより図３（ａ）に
示すような走査速度に依存しない波形が得られる。この
波形を微分し図３（ｂ）の波形を得、その絶対値を取る
ことにより図３（ｃ）に示すような光強度分布
ＬｘをＡＤコンバータ８等を介してコンピュータ９に入
力する。前述の通り、ナイフエッジのスポットに対する
相対走査速度は角度によって異なるので、前記走査方向
光強度分布の横軸をｖで除することにより図３（ａ）に
示すような走査速度に依存しない波形が得られる。この
波形を微分し図３（ｂ）の波形を得、その絶対値を取る
ことにより図３（ｃ）に示すような光強度分布
【００１２】
【数２】
【００１３】が得られる。こうして得られた光強度分布
から一次元フーリエ変換の近似
から一次元フーリエ変換の近似
【００１４】
【数３】
【００１５】をＦＦＴによって求め、
【００１６】
【数４】
【００１７】と｜Ｒ｜の積の逆フーリエ変換
【００１８】
【数５】
【００１９】をＩＦＦＴによって近似的に求める。更
に、指定された格子点（ｘ，ｙ）の値
に、指定された格子点（ｘ，ｙ）の値
【００２０】
【数６】
【００２１】を周囲の
【００２２】
【数７】
【００２３】から補間によって求め、
【００２４】
【数８】
【００２５】をＮ個のθについて総和することにより、
図７に示すような二次元的光強度分布
図７に示すような二次元的光強度分布
【００２６】
【数９】
【００２７】が得られる。なお、以上の実施例において
はナイフエッジ板４の透過光を光検出器６で検出する例
を示したが、ナイフエッジ板４の反射光を光検出器６で
検出しても同様の効果が得られる。
はナイフエッジ板４の透過光を光検出器６で検出する例
を示したが、ナイフエッジ板４の反射光を光検出器６で
検出しても同様の効果が得られる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明の光ビームプロファ
イル測定装置によれば、回転などの機構を必要とせず、
１回の走査で必要な全てのデータを採取することが可能
となり、簡便な機構でしかも短時間に二次元的なビーム
プロファイルを測定することが可能となる。
イル測定装置によれば、回転などの機構を必要とせず、
１回の走査で必要な全てのデータを採取することが可能
となり、簡便な機構でしかも短時間に二次元的なビーム
プロファイルを測定することが可能となる。
【図１】本発明のビームプロファイル測定装置の実施例
の概略を示す構成図
の概略を示す構成図
【図２】（ａ）は前記実施例におけるナイフエッジパタ
ーンの拡大図 （ｂ）は前記実施例におけるナイフエッジ走査時の光検
出器の出力波形図
ーンの拡大図 （ｂ）は前記実施例におけるナイフエッジ走査時の光検
出器の出力波形図
【図３】（ａ）は前記実施例におけるナイフエッジ走査
時の光検出器出力波形の横軸をナイフエッジのスポット
に対する相対速度で除した波形図 （ｂ）は前記波形の微分波形図 （ｃ）は前記波形の絶対値を示す波形図
時の光検出器出力波形の横軸をナイフエッジのスポット
に対する相対速度で除した波形図 （ｂ）は前記波形の微分波形図 （ｃ）は前記波形の絶対値を示す波形図
【図４】従来のビームプロファイル測定装置の概略を示
す構成図
す構成図
【図５】（ａ）は前記従来のビームプロファイル測定装
置における光検出器の出力波形図 （ｂ）は前記出力波形の微分波形図
置における光検出器の出力波形図 （ｂ）は前記出力波形の微分波形図
【図６】第２の従来のビームプロファイル測定装置の概
略を示す構成図
略を示す構成図
【図７】二次元的光強度分布曲線の一例を示す図
１ 平行光 ２ 集光レンズ ３ 収束光 ４ ナイフエッジ板 ４ａ ナイフエッジ ５ ナイフエッジ駆動機構 ６ 光検出器 ７ ナイフエッジ回転機構 ８ ＡＤコンバータ ９ コンピュータ １０ 微分回路 １１ 表示装置
Claims (1)
- 【請求項１】 ナイフエッジでビームを横切るように走
査し、透過又は反射光量の変化からビームのプロファイ
ルを測定する装置において、走査線上に、走査方向に対
して異なる角度を有する複数のナイフエッジを配置し、
各々のナイフエッジがビームを横切る際の透過又は反射
光量の信号を合成することにより二次元的なビームプロ
ファイルを求めることを特徴とする光ビームプロファイ
ル測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26213493A JPH07113686A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 光ビームプロファイル測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26213493A JPH07113686A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 光ビームプロファイル測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07113686A true JPH07113686A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17371531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26213493A Pending JPH07113686A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 光ビームプロファイル測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07113686A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014502367A (ja) * | 2010-11-09 | 2014-01-30 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 非線形光学結晶中の結晶位置寿命の測定 |
| JP2020532742A (ja) * | 2017-09-05 | 2020-11-12 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニーＲｅｎｉｓｈａｗ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | 非接触式ツールセッティング装置のビームプロファイルを評価するための装置および方法 |
| JP2023102230A (ja) * | 2022-01-11 | 2023-07-24 | 株式会社ウェイブサイバー | リアルタイム小型光ビームプロファイル測定装置 |
-
1993
- 1993-10-20 JP JP26213493A patent/JPH07113686A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014502367A (ja) * | 2010-11-09 | 2014-01-30 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 非線形光学結晶中の結晶位置寿命の測定 |
| JP2017040947A (ja) * | 2010-11-09 | 2017-02-23 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 非線形光学結晶中の結晶位置寿命の測定 |
| JP2020532742A (ja) * | 2017-09-05 | 2020-11-12 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニーＲｅｎｉｓｈａｗ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ | 非接触式ツールセッティング装置のビームプロファイルを評価するための装置および方法 |
| JP2023102230A (ja) * | 2022-01-11 | 2023-07-24 | 株式会社ウェイブサイバー | リアルタイム小型光ビームプロファイル測定装置 |
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