JPS62255835A - 発光体のスペクトル測定方法及び装置 - Google Patents

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】 ｌ且二ュ血 （産業上の利用分野） 本発明はレーザダイオード（ＬＤ）等発光体のスペクト
ルを測定する方法及び装器に関し、特に測定のスピード
アップを可能とし多量のＬＤ等の性能を迅速に検査する
のに適した発光体のスペクトル測定方法及び装置に関す
るものである。

（従来の技術） 最近、ビデオディスク、コンパクトディスク、レーザプ
リンタ、光通信等の光源としてレーザダイオ−′ｓ″（
ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光半導体（以
下代表としてＬＤと称す）が広く利用されるようになっ
てきた。レーザ光源を利用する装置においてＬＤは心臓
部であるため、個々のレーザが確かな性能を持つことを
検査する必要がある。

ＬＤの主な性能検査項目としては、第１ａ図に示すよう
にＬＤから放射されるレーザ光の垂直方向（０）と平行
方向（０）における空間断面での光強度の広がりを求め
るＦＦＰの測定、各設定出力値における電流及び電圧を
求める測定、及び各波長における発光強度を求めるスペ
クトル測定がある。第１ｂ及び０図はＦＦＰ測定におけ
る垂直成分パターンと平行成分パターンの一例、第１ｄ
図は発光スペクトル測定の一例をそれぞれ示すチャート
である。使用目的により波長帯は異るが、中心波長入０
はコンパクトディスクで７００〜８５０　ｎ　ｍ　＊光
通信用で１〜１．５痔、スペクトル「１］は１００Ａで
ある。

従来、汎用分光器にＬＤを１個１個設定して上記のよう
な検査が行われていたが、測定スピードが遅く結果が出
るまでに時間がかかった。またＬＤの特徴として光のエ
ネルギーが高く、光の波長域も狭くしかも単色光に近い
ためもっと速い測定が可能だが、指向性が良いためＬＤ
素子を測定器の測定位置に正しく置くのが少々困難であ
るという問題もあった。

そこで本出願人は先に、ＬＤの検査に必要なＦＦＰ測定
、電流及び電圧測定、スペクトル測定の各項目を効率的
に実施できる発光半導体検査装置を提案した（特願昭第
５９−　　　　　号）。

（発明が解決しようとする問題点） 上記提案装置のうちスペクトル測定に関する部分を第２
図に示す。不図示の検査すべきＬＤ等から発せられた光
は、入射スリット１、コリメータ鏡２．グレーティング
３、集光鏡４及び出射スリット５で構成されたモノクロ
メータ６に入って分光され、出射スリットからの単色光
が２オトマル等の検知器７で電気信号に変換される。グ
レーティング３はモータ８で駆動されるカム９によりレ
バー１０を介し回転されて波長送りを行い、カムの駆動
軸にはエンコーダ１１等の波長情報を得る手段が設けら
れ、走査波長を順次読取る。１２と１３はそれぞれエン
コーダを構成するスリット付ディスクとフォトインタラ
プタである。ＣＰＵはマイクロコンピュータ等から成る
制御装置、Ｉ／Ｆはそのコント−ロールインタフェイス
で、モータ８がＣＰＵ’の制御下で駆動されて波長送り
を行う一方、検知器７の出力信号とフォトインタラプタ
１３からの出力パルスがＩ／Ｆを介してＣＰｔＪに読み
込まれメモリ内にストアされ、このメモリデータを読出
して得た測定スペクトルがディスプレイＣＲＴやプリン
タ１４に表示記録される。

このような装置でも一応の成果は得られているが、この
方式だと各波長位置を読み込みその値によってメモリ番
地を決めそこに測定値をストアするというように、ＣＰ
ＩＪは測定値の読みとストアの他波長の読みとストアす
べき番地の設定という設定というステップを踏む必要が
あり、測定時間の短縮におのずと限界あった。すなわち
、エンコーダの波長スリットを順次読み込んで横軸であ
る波長の値を決め、これに対応して縦軸である光強度を
読み込んでおり、エンコーダの波長スリットの順番に基
く波長とそのときの光強度の２種のデータを読み込んで
処理していたため、測定スピードが比較的遅いという欠
点があった。

従って本発明の目的は、上記のごときスペクトル測定装
置における測定速度をさらにスピードアップ可能な装置
及び方法を提供することにある。

尚、本発明は上述のように多数のＬＤ等を迅速に検査測
定するのに特に適するが、これに限らず、ＣＰＵを使っ
た同様の方式に適用して測定の迅速化を図れるのは勿論
である。

色１立Ａ１ （問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明による発光体のスペ
クトル測定方法は、発光体から発せられる光をモノクロ
メータで分光し、分光された単色光を検知器で受けて電
気信号に変換する一方、モノクロメータの波長送り機構
から波長情報を得、この波長情報に対応して上記電気信
号のデータを順次メモリ内にストアし発光体のスペクト
ル測定を行う方法において、必要な測定波長域の始めと
終りを決めその間において一定の時間間隔でデータをサ
ンプリングしてメモリ内にストアし、測定した波長域の
値とデータのサンプリング数から演算処理によって各サ
ンプリング値の波長を求めることにより測定波長域間で
のスペクトルを得ることを特徴とする。

また上記の方法を実施するためスペクトル測定装置は、
検査すべき発光体、モノクロメータ、波長送り機構とこ
れに連動し波長情報を得る手段。

検知器、サンプリングデータの読み込み及び読出しを行
って発光体のスペクトルを得る制御装置、表示記録手段
を備え、制御装置が波長情報取得手段から測定波長域の
開始波長と終了波長に関する情報だけを読み込み、その
間は一定の時間間隔で検知器からの出力信号をサンプリ
ングしてメモリ内にストアし、測定した波長域の値とデ
ータのサンプリング数から演算処理によって各サンプリ
ング値の波長を求めることにより測定波長域間でのスペ
クトルを得ることを特徴とする。

つまり、横軸の波長は測定波長領域の最初と終りの読み
込みだけを行い、あとは縦軸の光強度のみを取り込む、
測定終了後、メモリしたサンプリング数で波長領域を等
分しサンプリング点の波長を求めてスペクトルを得るの
で、横軸の波長をそのつど読み込まない分だけ処理能力
が上がる。

好ましい実施例においては、波長情報取得手段からの出
力パルスをコントロールインターフェイス内のカウンタ
に入力し、該カウンタのカウント値によって測定波長域
の開始点と終了点を制御装置に知らせ、また制御装置は
タイマからのクロックパルスに基いて一定時間間隔での
サンプリングを行うことを特徴とする。

（実施例） 以下第３図を参照して本発明の詳細な説明するが、第２
図と同一の番号は対応部分を表わし、モノクロメータ等
は省いである。

フォトマル等検知器７からの光強度に関する出力信号は
、従来と同様コントロールインタフェイスＩ／Ｆ内のア
ナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ２１を経てＣＰ
Ｕに読み込まれるが、波長送り機構の駆動軸に取り付け
たエンコーダ２２等の波長情報取得手段からの波長情報
を含んだ出力信号（パルス列）はＩ／Ｆ内のカウンタ２
３に入力され、そのつどＣＰＵには取り込まれない、エ
ンコーダ２２はスリット付ディスク２４とフォトインタ
ラプタ２５で構成され、フォトインタラプタ２５はディ
スク２４の回転に応じ例えばＩｏｎ層毎にパルスを発生
する。２６は絶対波長を知るための初期位置検知用のフ
ォトインタラプタ、２７は初期位置マークである。

本発明では、まずオペレータが測定スべきＬＤの波長領
域の中心波長をＣＰＵのキーボードから入力する。これ
に応じＣＰＵが測定波長域を決めて波長送り機構を駆動
し、初期位置検知フォトインタラプタ２６からの出力パ
ルスで基準となる初期位置つまり絶対波長を知る。初期
位置にきたらそこから波長送りを行うとともに、フォト
インタラプタ２５からの出力パルスをカウンタ２３で数
え、測定すべき波長域の開始点で波長送りを一旦止める
と同時にカウンタ２３をリセットし、これによって測定
開始の準備が整う。

ここから再び波長送りを行うことによって測定を開始す
る。波長駆動軸の回転につれ、フォトインタラプタ２６
からの出力パルスの数をカウンタ２３でカウンタする。

つまり、エンコーダ２２の回転ディスク２４に設けたス
リットの数だけをカウントする。上記のごとく、フォト
インタラプタ２６からの出力パルスは一定の波長送り巾
（例えば１０ｎｍ）毎に発生するから、そのカウント値
は現時点の送り波長と対応している。そこでカウンタ２
３の値が所定の数に達したら、すなわち測定すべき波長
域の終了点に達したら、ＣＰＵへ割込みをかけて波長送
りと測定を終了させる。

一方この波長送り終了までの測定波長域の間、ＣＰＵは
一定の等時間間隔で検知器からの出力信号を取り込み、
このサンプリングデータを内部のメモリに順次ストアし
ていく０等時間間隔でのサンプリングは、例えばＩ／Ｆ
内にＡ／Ｄコンバータ２１用に設けたタイマ２８に基い
て行う。測定が終了したら、その間にメモリしたデータ
数つまりサンプリング数と測定した波長域に応じて演算
処理を行い、測淀波長域を等分することによって各サン
プリングデータの対応波長を求め、この波長とメモリか
ら読出したデータとに基き測定スペクトルを得、ディス
プレイＣＲＴやプリンタ１４等に表示記録する。

上記の実施例では、波長情報を得る手段としてエンコー
ダを用いたが、要するに相対的な波長情報を得られれば
よく、例えば波長駆動用のパルスモータから同様の情報
を得て、測定波長域の開始点と終了点をＣＰＵに知らせ
てもよい。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、発光体のスペクトル
測定のスピードアップを可能とし、特に多量のＬＤ等の
性能を迅速に検査するのに適したスペクトル測定装置及
び方法が得られ、しかも従来のエンコーダを利用しカウ
ンタを追加するだけで迅速化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ、ｂ、ｃ及びｄ図は発光体の性能測定例を示す説
明図とチャート、第２図は従来のスペクトル測定装置の
構成を示すブロック図、第３図は本発明のスペクトル測
定装置の構成を示すブロック図である。 ６・舎・モノクロメータ　　７　ｅ　＊　＊検知器、８
．９．１０・・・波長送り機構、２２・・・波長情報取
得手段、２３・ψ・カウンタ、２４・・Φスリット付デ
ィスク、２５会−φフォトインタラプタ、２８・・・タ
イマ、ＣＰＵ・・Φ制御装置、１４、ＣＲＴ拳参〇表示
記録手段。 出願人　　日本分光工業株式会社 代理人　　　丸　　山　　幸　　雑 事　　１　　図 （ａ） θＩ （ｂ）　　　　　　（Ｃ） （ｄ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光体から発せられる光をモノクロメータで分光
   し、分光された単色光を検知器で受けて電気信号に変換
   する一方、モノクロメータの波長送り機構から波長情報
   を得、この波長情報に対応して上記電気信号のデータを
   順次メモリ内にストアし発光体のスペクトル測定を行う
   方法において、必要な測定波長域の始めと終りを決めそ
   の間において一定の時間間隔でデータをサンプリングし
   てメモリ内にストアし、測定した波長域の値とデータの
   サンプリング数から演算処理によって各サンプリング値
   の波長を求めることにより測定波長域間でのスペクトル
   を得ることを特徴とする発光体のスペクトル測定方法。
2. （２）検査すべき発光体、該発光体からの光を分光する
   モノクロメータ、該モノクロメータを駆動して波長走査
   を行う波長送り機構とこれに連動して波長情報を得る手
   段、モノクロメータからの単色光を受けて電気信号に変
   換する検知器、該検知器からの出力信号と波長情報取得
   手段の出力信号に基いてサンプリングデータをメモリ内
   にストアし、後にこのメモリデータを読出して発光体の
   スペクトルを得る制御装置、該制御装置で読出した測定
   スペクトルを表示記録する手段を備え、制御装置が波長
   情報取得手段から測定波長域の開始波長と終了波長に関
   する情報だけを読み込み、その間は一定の時間間隔で検
   知器からの出力信号をサンプリングしてメモリ内にスト
   アし、測定した波長域の値とデータのサンプリング数か
   ら演算処理によって各サンプリング値の波長を求めるこ
   とにより測定波長域間でのスペクトルを得ることを特徴
   とする発光体のスペクトル測定装置。
3. （３）上記波長情報取得手段からの出力パルスをコント
   ロールインターフェイス内のカウンタに入力し、該カウ
   ンタのカウント値によって測定波長域の開始点と終了点
   を制御装置に知らせ、また制御装置はタイマからのクロ
   ックパルスに基いて一定時間間隔でのサンプリングを行
   うことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の発光体
   のスペクトル測定装置。
4. （４）上記波長情報取得手段がスリット付ディスクとフ
   ォトインタラプタの組み合せであるエンコーダあるいは
   パルスモータから成ることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の発光体のスペクトル測定装置。