TWI819559B - 光學試驗用裝置及半導體試驗裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題]在試驗取得反射光的器具時,防止此器具和測定對象之距離變長。 [解決手段]在試驗光學測定器具時,使用光學試驗用裝置,前述光學測定器具是將來自光源的入射光給予入射對象且取得入射光被入射對象反射的反射光。光學試驗用裝置具備:光檢測器,接受入射光;及雷射二極體,在光檢測器接受入射光起經過預定的延遲時間後,將光訊號給予入射對象。光訊號被入射對象反射的反射光訊號會給予光學測定器具。延遲時間幾乎等於在實際使用光學測定器具時之從光源照射入射光後直到藉由光學測定器具取得反射光為止的時間。

Description

光學試驗用裝置及半導體試驗裝置
發明領域
本發明是關於取得反射光的器具之試驗。
發明背景
根據以往,已知一種將入射光給予距離測定的對象來取得反射光的距離測定器具。這種距離測定器具和距離測定的對象之距離可被測定(例如,參照專利文獻1、2及3) 。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2017-15729號公報 [專利文獻2]日本特開2006-126168號公報 [專利文獻3]日本特開2000-275340號公報
[發明概要] [發明欲解決之課題]
為了試驗如上述習知技術的距離測定器具,將距離測定器具和距離測定的對象分開設想好要測定的距離來進行試驗。例如,若將搭載於汽車之LiDAR(光達)模組設想為距離測定器具,設想好要測定的距離(以下稱為「設想距離」)約200公尺。
但,依據上述般的試驗,會產生距離測定器具和距離測定的對象必須實際分開設想距離的不便。例如,為了試驗,廣大的用地(例如200公尺×200公尺的正方形用地)成為必要。
因此,本發明的課題為,在取得反射光的器具之試驗時,防止該器具和測定對象(或代替測定對象的對象)的距離變長。 [用以解決課題之手段]
與本發明相關的第一光學試驗用裝置是在試驗光學測定器具時使用的光學試驗用裝置,前述光學測定器具是將來自光源的入射光給予入射對象且取得該入射光被該入射對象反射的反射光,前述第一光學試驗用裝置構成為具備:入射光受理部,接受入射光;及光訊號賦與部,前述入射光受理部接受前述入射光起經過預定的延遲時間後,將光訊號給予入射對象,前述光訊號被前述入射對象反射的反射光訊號會給予前述光學測定器具,前述延遲時間幾乎等於在實際使用前述光學測定器具時之從前述光源照射前述入射光後直到藉由前述光學測定器具取得前述反射光為止的時間。
根據如上述所構成的第一光學試驗用裝置,可提供在試驗光學測定器具時使用的光學試驗用裝置,前述光學測定器具是將來自光源的入射光給予入射對象且取得該入射光被該入射對象反射的反射光。入射光受理部接受入射光。光訊號賦與部在前述入射光受理部接受前述入射光起經過預定的延遲時間後,將光訊號給予入射對象。前述光訊號被前述入射對象反射的反射光訊號會給予前述光學測定器具。前述延遲時間幾乎等於在實際使用前述光學測定器具時之從前述光源照射前述入射光後直到藉由前述光學測定器具取得前述反射光為止的時間。
與本發明相關之第二光學試驗用裝置是在試驗光學測定器具時使用的光學試驗用裝置,前述光學測定器具是將來自光源的入射光給予入射對象且取得該入射光被該入射對象反射的反射光,前述第二光學試驗用裝置構成為具備:入射光受理部,接受前述入射光;光訊號賦與部,前述入射光受理部接受前述入射光起經過預定的延遲時間後,將光訊號輸出;及光行進方向變化部,將前述光訊號朝向前述光學測定器具照射,前述光訊號被前述光行進方向變化部改變行進方向後的方向變化光訊號會給予前述光學測定器具,前述延遲時間幾乎等於在實際使用前述光學測定器具時之從前述光源照射前述入射光後直到藉由前述光學測定器具取得前述反射光為止的時間。
根據如上述所構成的第二光學試驗用裝置,可提供在試驗光學測定器具時使用的光學試驗用裝置,前述光學測定器具是將來自光源的入射光給予入射對象且取得該入射光被該入射對象反射的反射光。入射光受理部接受前述入射光。光訊號賦與部在前述入射光受理部接受前述入射光起經過預定的延遲時間後,將光訊號輸出。光行進方向變化部將前述光訊號朝向前述光學測定器具照射。前述光訊號被前述光行進方向變化部改變行進方向的方向變化光訊號會給予前述光學測定器具。前述延遲時間幾乎等於在實際使用前述光學測定器具時之從前述光源照射前述入射光後直到藉由前述光學測定器具取得前述反射光為止的時間。
再者,與本發明相關之第二光學試驗用裝置亦可使前述光行進方向變化部將前述光訊號分歧成兩個以上的照射光。
本發明相關的第三光學試驗用裝置在試驗光學測定器具時使用的光學試驗用裝置,前述光學測定器具是將來自光源的入射光給予入射對象且取得該入射光被該入射對象反射的反射光,前述第三光學試驗用裝置構成為具備:入射光受理部,接受前述入射光;及光訊號賦與部,前述入射光受理部接受前述入射光起經過預定的延遲時間後,將光訊號給予前述光學測定器具,前述延遲時間幾乎等於在實際使用前述光學測定器具時之從前述光源照射前述入射光後直到藉由前述光學測定器具取得前述反射光為止的時間。
根據如上述所構成的第三光學試驗用裝置,可提供在試驗光學測定器具時使用的光學試驗用裝置,前述光學測定器具是將來自光源的入射光給予入射對象且取得該入射光被該入射對象反射的反射光。入射光受理部接受前述入射光。光訊號賦與部在前述入射光受理部接受前述入射光起經過預定的延遲時間後,將光訊號給予前述光學測定器具。前述延遲時間幾乎等於在實際使用前述光學測定器具時之從前述光源照射前述入射光後直到藉由前述光學測定器具取得前述反射光為止的時間。
再者,本發明相關的第一、第二及第三光學試驗用裝置亦可使前述入射光受理部將前述入射光轉換成電氣訊號,且使前述光訊號賦與部將已使前述電氣訊號延遲前述延遲時間的訊號轉換成前述光訊號。
再者,本發明相關的第一、第二及第三光學試驗用裝置亦可具備使前述電氣訊號延遲前述延遲時間的電氣訊號延遲部。
再者,本發明相關的第一、第二及第三光學試驗用裝置亦可使前述電氣訊號延遲部中之前述延遲時間是可變的。
再者,本發明相關的第一、第二及第三光學試驗用裝置亦可使各個前述電氣訊號延遲部中之前述延遲時間各異,且在前述電氣訊號延遲部中選擇任一個來使用。
再者,本發明相關的第一、第二及第三光學試驗用裝置亦可使前述入射光受理部將前述入射光轉換成電氣訊號,且具備輸出控制部,前述輸出控制部根據前述電氣訊號,在前述入射光受理部接受前述入射光起經過前述延遲時間後,將前述光訊號輸出至前述光訊號賦與部。
再者,本發明相關的第一、第二及第三光學試驗用裝置亦可使前述光訊號賦與部以已使前述入射光延遲前述延遲時間的光作為前述光訊號。
再者,本發明相關的第一、第二及第三光學試驗用裝置亦可具備使前述入射光延遲前述延遲時間的入射光延遲部。
再者,本發明相關的第一、第二及第三光學試驗用裝置亦可使前述入射光延遲部為光纖。
再者,本發明相關的第一、第二及第三光學試驗用裝置亦可使前述入射光延遲部為多重反射槽。
再者,本發明相關的第一、第二及第三光學試驗用裝置亦可使前述入射光延遲部為多重反射光纖。
再者,本發明相關的第一、第二及第三光學試驗用裝置亦可具備使前述光訊號的功率衰減的衰減器,且前述衰減器中之衰減的程度為可變。
再者,本發明相關的第一、第二及第三光學試驗用裝置亦可使前述入射對象的反射率為可變。
再者,本發明相關的半導體試驗裝置構成為具備:第一、第二及第三光學試驗用裝置的任一個;及試驗部,進行與使用前述光學測定器具之測定相關的試驗。
[用以實施發明之形態]
以下,邊參照圖式邊說明本發明的實施形態。
第一實施形態 圖1是顯示光學測定器具2之實際之使用態樣的圖(圖1(a)),是顯示光學測定器具2之試驗時之使用態樣的圖(圖1(b))。圖2是顯示本發明的第一實施形態相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。
參照圖1(a),在實際之使用態樣中,光學測定器具2將來自光源2a(參照圖2)的入射光給予入射對象4。入射光被入射對象4反射而成為反射光,被光學測定器具2的受光部2b(參照圖2)取得。光學測定器具2例如為LiDAR(光達)模組,為了測定光學測定器具2和入射對象4之間的距離D1而使用。再者,將光學測定器具2設成LiDAR(光達)模組時,距離D1例如為200公尺。
用來測定距離D1的步驟可考慮:(1)測定入射光從光源2a照射後直到藉由光學測定器具2取得反射光為止的時間,(2)將(1)中測定到的時間乘以光速再乘以1/2倍而求出距離D1。但,在本發明的實施形態中,上述(1)及(2)步驟是以與光學測定器具2不同的模組(參照圖15)來進行。
再者,作為一例,入射對象4為反射板。
參照圖1(b),光學試驗用裝置1在試驗光學測定器具2時被使用。試驗為進行例如光學測定器具2是否可以正確地測定距離D1之驗證。
試驗時之使用態樣中,光學試驗用裝置1配置在光學測定器具2和入射對象4之間。光學測定器具2和入射對象4之間的距離D2相較距離D1極小,例如為1公尺。
來自光學測定器具2的光源2a(參照圖2)的入射光給予光學試驗用裝置1,光訊號給予入射對象4。光訊號被入射對象4反射而成為反射光訊號,通過光學試驗用裝置1,被光學測定器具2的受光部2b(參照圖2)取得。
再者,光學試驗用裝置1及光學測定器具2亦可放入恆溫槽(其他的實施形態亦同樣)。
參照圖2,第一實施形態相關的光學試驗用裝置1具備:光檢測器(入射光受理部)1a、可變延遲元件(電氣訊號延遲部)1b、雷射二極體(光訊號賦與部)1c、透鏡1d、衰減器1e、及電流鏡1f、1g。
光檢測器(入射光受理部)1a接受入射光,將其轉換成電氣訊號。光檢測器1a例如為光檢測器(photo detector)。
可變延遲元件(電氣訊號延遲部)1b為將光檢測器1a輸出的電氣訊號延遲預定的延遲時間的元件。其中,延遲時間幾乎等於實際使用光學測定器具2時(參照圖1(a))之入射光從光源2a照射後直到藉由光學測定器具2取得反射光為止的時間(即2×D1/c)。其中,c為光速。再者,D1為200公尺的情況,2×D1/c約為1332奈秒。
但,延遲時間亦可為2×D1/c(包含在「幾乎」等於的情況)。又,延遲時間也可為2×(D1-D2)/c。延遲時間若為2×(D1-D2)/c,雖與2×D1/c相異,但因D2相較D1極小,故延遲時間與2×D1/c「幾乎」相等。
再者,可變延遲元件(電氣訊號延遲部)1b中的延遲時間是可變的。藉此,可對應實際使用光學測定器具2時之距離D1的變更。
雷射二極體(光訊號賦與部)1c是將可變延遲元件1b的輸出(即,將已使光檢測器1a輸出的電氣訊號延遲預定的延遲時間之後的訊號)轉換成光訊號(例如,雷射光)的雷射二極體。但,亦可將驅動電路(圖示省略)連接在雷射二極體1c和可變延遲元件1b之間,且透過驅動電路將可變延遲元件1b的輸出給予雷射二極體1c。此時,驅動電路將可變延遲元件1b的輸出電流放大,而作為可驅動雷射二極體1c之充分大小的電流來給予雷射二極體1c。即使在這個情況下,雷射二極體1c仍然不變地將可變延遲元件1b的輸出轉換成光訊號(第二及第三實施形態亦同樣)。藉此,雷射二極體1c在光檢測器1a接受入射光起經過了預定的延遲時間後,可將光訊號給予入射對象4。再者,應當注意光檢測器1a接受入射光後直到電氣訊號被給予可變延遲元件1b為止的時間幾乎為0的情況。
透鏡1d是接受雷射二極體1c輸出的光訊號的凸透鏡。
衰減器1e讓穿透透鏡1d的光訊號之功率衰減而給予電流鏡1f。此衰減的程度為可變。藉由讓光訊號的功率衰減,可進行模擬從光學測定器具2的光源2a輸出的入射光之功率低的情況之試驗。
電流鏡1f接受衰減器1e的輸出,並將光訊號給予入射對象4的大致中央。光訊號被入射對象4反射而成為反射光訊號。
電流鏡1g邊讓反射光訊號的光路改變成朝向受光部2b,邊讓反射光訊號通過,給予光學測定器具2的受光部2b。
再者,亦可考慮不使用電流鏡1f、1g,將衰減器1e放置於可朝正交的2軸方向(XY方向)移動的平台、或可相對於入射對象4改變角度的平台上。
接著,說明第一實施形態之動作。
首先,為了進行光學測定器具2是否能正確地測定距離D1之試驗,將光學試驗用裝置1配置在光學測定器具2和入射對象4之間(參照圖1(b))。
來自光學測定器具2的光源2a的入射光給予光學試驗用裝置1的光檢測器1a。入射光藉由光檢測器1a轉換成電氣訊號而給予可變延遲元件1b。電氣訊號延遲幾乎等於2×D1/c的延遲時間(例如,2×D1/c或者2×(D1-D2)/c)而給予雷射二極體1c。可變延遲元件1b的輸出藉由雷射二極體1c轉換成光訊號。光訊號通過透鏡1d、衰減器1e及電流鏡1f而給予入射對象4的大致中央。光訊號被入射對象4反射而成為反射光訊號。
反射光訊號的光路藉由電流鏡1g而改變成朝向受光部2b之光路。反射光訊號通過電流鏡1g而給予光學測定器具2的受光部2b。
根據第一實施形態,藉由雷射二極體(光訊號賦與部)1c ,光檢測器(入射光受理部)1a接受入射光起經過預定的延遲時間(幾乎等於實際使用光學測定器具2時(參照圖1(a))之從光源2a照射入射光後直到藉由光學測定器具2取得反射光為止的時間)(例如,2×D1/c或者2×(D1-D2)/c)後,光訊號會給予入射對象4。藉此,在光學測定器具2的試驗時,因為可將光學測定器具2和測定對象4的距離D2(參照圖1(b)),設得比設想使用光學測定器具2的狀況下(距離D1:參照圖1(a))更短,故可謀求防止距離D2變長的情況。
若不配置光學試驗用裝置1,且將光學測定器具2和入射對象4之間分開距離D2來配置的話,從光源2a照射入射光後直到藉由光學測定器具2取得反射光為止的時間為2×D2/c(幾乎為0)。因此,光學測定器具2和入射對象4之間的距離之測定結果變成D2。這樣無法成為光學測定器具2是否能正確地測定距離D1之試驗。
但,若將光學試驗用裝置1配置在光學測定器具2和入射對象4之間(參照圖1(b)),光學試驗用裝置1內會產生與2×D1/c幾乎相等的延遲時間的延遲。藉此,從光源2a照射入射光後直到藉由光學測定器具2取得反射光為止的時間Δt與2×D1/c幾乎相等。例如,延遲時間是2×D1/c的情況,Δt=2×D1/c+2×D2/c,但因D2相較D1極小,因此可忽視2×D2/c,變成Δt=2×D1/c。又,延遲時間為2×(D1-D2)/c的情況,Δt=2×(D1-D2)/c +2×D2/c=2×D1/c。無論如何,由Δt=2×D1/c,光學測定器具2和入射對象4之間的距離之測定結果為D1,所以可進行光學測定器具2是否能正確地測定距離D1之試驗。
再者,第一實施形態相關的光學試驗用裝置1,可考慮如以下的變形例。
第一變形例 圖3是顯示本發明的第一實施形態的第一變形例相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。
本發明的第一實施形態的第一變形例相關的光學試驗用裝置1具備延遲元件1b-1、1b-2來代替在第一實施形態中的可變延遲元件1b。
延遲元件1b-1、1b-2之延遲時間各異(但,延遲時間非可變而為固定),且在該等元件之中選擇任一個使用。圖3的例子中,選擇使用延遲元件1b-1。在圖3的例子中,可對應實際使用光學測定器具2時的距離D1有2種類的狀況。
再者,第一變形例相關的光學試驗用裝置1中,延遲元件的個數不限於2個,3個以上也沒關係。其中,亦可將驅動電路(圖示省略)連接在雷射二極體1c的輸入側,且透過驅動電路,將延遲元件1b-1或延遲元件1b-2的輸出給予雷射二極體1c。此時,驅動電路將延遲元件1b-1或延遲元件1b-2的輸出電流放大,而作為可驅動雷射二極體1c之充分大小的電流來給予雷射二極體1c。即使在這個情況下,雷射二極體1c仍然不變地將延遲元件1b-1或延遲元件1b-2的輸出轉換成光訊號(第二及第三實施形態的變形例亦同樣)。
第二變形例 圖4是顯示本發明的第一實施形態的第二變形例相關的光學測定器具2的實際之使用態樣的圖(圖4(a)),是顯示光學測定器具2的試驗時之使用態樣的圖(圖4(b))。
本發明的第一實施形態的第二變形例相關的光學試驗用裝置1之入射對象4是平板這點與第一實施形態相異。再者,第二變形例之入射對象4亦可作成反射率為可變。例如,在入射對象4使用液晶,且藉由改變顏色來使反射率成為可變的。
再者,和該第二變形例同樣的變形例,在第四及第七實施形態中亦可考慮。
第二實施形態 第二實施形態相關的光學試驗用裝置1在使用耦合器(光行進方向變化部)5來代替入射對象4的點上與第一實施形態相異。
第二實施形態相關的光學測定器具2的實際的使用態樣及試驗時的使用態樣與第一實施形態同樣,省略說明(參照圖1,但使用耦合器5代替入射對象4)。其中耦合器5包含在光學試驗用裝置1裡(參照圖5)。
圖5是顯示本發明的第二實施形態相關的光學試驗用裝置1的構成的功能方塊圖。第二實施形態相關的光學試驗用裝置1具備:光檢測器(入射光受理部)1a、可變延遲元件(電氣訊號延遲部)1b、雷射二極體(光訊號賦與部)1c、透鏡1d、衰減器1e、電流鏡1f、1g及耦合器(光行進方向變化部)5。耦合器5具有:輸入端5a、分歧部5b、輸出端5p、5q。以下,與第一實施形態同樣的部分,附上同一個符號而省略說明。
光檢測器(入射光受理部)1a、可變延遲元件(電氣訊號延遲部)1b、透鏡1d及衰減器1e與第一實施形態同樣,省略說明。
雷射二極體(光訊號賦與部)1c與第一實施形態幾乎同樣,但在輸出光訊號給予耦合器5的點上與第一實施形態相異。
電流鏡1f與第一實施形態幾乎同樣,但在將光訊號給予耦合器5之輸入端5a的點上與第一實施形態相異。光訊號藉由分歧部5b分歧成兩個以上的照射光,各自從輸出端5p、5q輸出。將從輸出端5p、5q輸出的光稱為方向變化光訊號。方向變化光訊號是光訊號藉由耦合器5改變行進方向的訊號,且是藉由耦合器5朝向光學測定器具2照射的訊號。
電流鏡1g邊讓方向變化光訊號的光路改變成朝向受光部2b,邊讓方向變化光訊號通過,來給予光學測定器具2的受光部2b。
再者,電流鏡1g與輸出端5p、5q的距離長到連結電流鏡1g與輸出端5p的線段和連結電流鏡1g與輸出端5q的線段幾乎可視為相同的程度。因此,從輸出端5p輸出的方向變化光訊號的光路和從輸出端5q輸出的方向變化光訊號的光路,在電流鏡1g的附近可視為相同。
接著,說明第二實施形態的動作。
首先,為了進行光學測定器具2是否能正確地測定距離D1之試驗,將具有耦合器5的光學試驗用裝置1配置在光學測定器具2的前面。
來自光學測定器具2的光源2a之入射光給予光學試驗用裝置1的光檢測器1a。入射光藉由光檢測器1a轉換成電氣訊號,給予可變延遲元件1b。電氣訊號延遲與2×D1/c幾乎相等的延遲時間(例如,2×D1/c或是2×(D1-D2)/c)而給予雷射二極體1c。可變延遲元件1b的輸出藉由雷射二極體1c轉換成光訊號。光訊號通過透鏡1d、衰減器1e及電流鏡1f而給予耦合器5的輸入端5a。光訊號藉由耦合器5來改變行進方向而成為方向變化光訊號,從輸出端5p、5q朝向光學測定器具2照射。
方向變化光訊號的光路藉由電流鏡1g可改變成朝向受光部2b的光路。方向變化光訊號通過電流鏡1g而給予光學測定器具2的受光部2b。
根據第二實施形態,可達到與第一實施形態同樣的效果。即,光學測定器具2的試驗時,可將光學測定器具2和(代替測定對象4的)耦合器5的距離D2(參照圖5:其中距離D2的長度和第一實施形態同樣),設得比設想使用光學測定器具2的狀況下(距離D1:參照圖1(a))更短,故可謀求防止距離D2變長的情況。
再者,在第二實施形態相關的光學試驗用裝置1中,可考慮如以下的變形例。
圖6是顯示本發明的第二實施形態的變形例相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。
本發明的第二實施形態的變形例相關的光學試驗用裝置1具備延遲元件1b-1、1b-2來代替在第二實施形態中的可變延遲元件1b。
延遲元件1b-1、1b-2延遲時間各異(但,延遲時間非可變而為固定),且在該等元件之中選擇任一個使用。圖6的例子中,選擇使用延遲元件1b-1。在圖6的例子中,可對應實際使用光學測定器具2時距離D1有2種類的狀況。
再者,本變形例相關的光學試驗用裝置1中,延遲元件的個數不限於2個,3個以上也沒關係。
第三實施形態 第三實施形態相關的光學試驗用裝置1在不使用入射對象4的點上與第一實施形態相異。
第三實施形態相關的光學測定器具2的實際的使用態樣與第一實施形態同樣,省略說明(參照圖1(a))。第三實施形態相關的光學測定器具2的試驗時的使用態樣,雖使用光學測定器具2和光學試驗用裝置1,但不使用反射對象4,亦不使用耦合器5(參照圖7)。
圖7是顯示本發明的第三實施形態相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。參照圖7,第三實施形態相關的光學試驗用裝置1具備:光檢測器(入射光受理部)1a、可變延遲元件(電氣訊號延遲部)1b、雷射二極體(光訊號賦與部)1c、透鏡1d、衰減器1e。
光檢測器(入射光受理部)1a、可變延遲元件(電氣訊號延遲部)1b及透鏡1d與第一實施形態同樣,省略說明。
雷射二極體(光訊號賦與部)1c與第一實施形態幾乎同樣,但在輸出光訊號給予光學測定器具2的點上與第一實施形態相異。
衰減器1e與第一實施形態幾乎同樣,但在將光訊號給予光學測定器具2的受光部2b的點上與第一實施形態相異。
接著,說明第三實施形態的動作。
首先,為了進行光學測定器具2是否能正確地測定距離D1之試驗,將光學試驗用裝置1配置在光學測定器具2的前面。
來自光學測定器具2的光源2a的入射光給予光學試驗用裝置1的光檢測器1a。入射光藉由光檢測器1a轉換成電氣訊號,給予可變延遲元件1b。電氣訊號延遲與2×D1/c幾乎相等的延遲時間而給予雷射二極體1c。可變延遲元件1b的輸出藉由雷射二極體1c轉換成光訊號。光訊號通過透鏡1d及衰減器1e而給予光學測定器具2的受光部2b。
根據第三實施形態,可達到與第一實施形態同樣的效果。即,光學測定器具器具2的試驗時,因不使用測定對象4也不使用(代替測定對象4的)耦合器5,故光學測定器具2與測定對象4(或是代替測定對象4的對象)的距離D2不存在,可謀求防止距離D2變長的情況。
再者,在第三實施形態相關的光學試驗用裝置1中,可考慮如以下的變形例。
圖8是顯示本發明的第三實施形態的變形例相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。
本發明的第三實施形態的變形例相關的光學試驗用裝置1具備延遲元件1b-1、1b-2來代替在第三實施形態中的可變延遲元件1b。
延遲元件1b-1、1b-2延遲時間各異(但,延遲時間非可變而為固定),且在該等元件之中選擇任一個使用。圖8的例子中,選擇使用延遲元件1b-1。在圖8的例子中,可對應實際使用光學測定器具2時距離D1有2種類的狀況。
再者,本變形例相關的光學試驗用裝置1中,延遲元件的個數不限於2個,3個以上也沒關係。
第四實施形態 第四實施形態相關的光學試驗用裝置1在使用IC1i的點上與第一實施形態相異。
第四實施形態相關的光學測定器具2的實際的使用態樣及試驗時的使用態樣與第一實施形態同樣,省略說明(參照圖1)。
圖9是顯示本發明的第四實施形態相關的光學試驗用裝置1的構成的功能方塊圖。第四實施形態相關的光學試驗用裝置1具備:光檢測器(入射光受理部)1a、雷射二極體(光訊號賦與部)1c、透鏡1d、衰減器1e、電流鏡1f、1g、耦合器1h、IC1i、及驅動電路1j。以下,與第一實施形態同樣的部分,附上同一個符號而省略說明。
光檢測器(入射光受理部)1a、透鏡1d、衰減器1e、電流鏡1f、1g與第一實施形態同樣,省略說明。
耦合器1h將光檢測器1a輸出的電氣訊號分歧成兩個訊號,給予IC1i的功率檢測部1i-1及輸出控制部1i-2。
IC1i是積體電路(Integrated Circuit),具有功率檢測部1i-1及輸出控制部1i-2。
功率檢測部1i-1接受電氣訊號,判定入射光的功率是否在預定的範圍內。入射光的功率若在預定的範圍內,功率檢測部1i-1使輸出控制部1i-2作動。輸出控制部1i-2接受電氣訊號,經過預定的延遲時間(和第一實施形態同樣)後,使驅動電路1j作動。
驅動電路1j使雷射二極體1c作動。
雷射二極體(光訊號賦與部)1c輸出光訊號(例如,雷射光)。
再者,光檢測器(入射光受理部)1a接受入射光後直到輸出控制部1i-2作動為止的時間、及驅動電路1j作動後直到雷射二極體1c將光訊號輸出為止的時間,皆幾乎為0。因此,形成為輸出控制部1i-2根據電氣訊號,在光檢測器(入射光受理部)1a接受入射光起經過預定的延遲時間後,將光訊號輸出至雷射二極體(光訊號賦與部)1c。
接著,說明第四實施形態的動作。
首先,為了進行光學測定器具2是否能正確地測定距離D1之試驗,將光學試驗用裝置1配置在光學測定器具2和入射對象4之間(參照圖1(b))。
來自光學測定器具2的光源2a的入射光給予光學試驗用裝置1的光檢測器1a。入射光藉由光檢測器1a轉換成電氣訊號,透過耦合器1h而給予IC1i的功率檢測部1i-1及輸出控制部1i-2。
功率檢測部1i-1接受電氣訊號且使輸出控制部1i-2作動後,輸出控制部1i-2使電氣訊號延遲與2×D1/c幾乎相等的延遲時間(例如,2×D1/c或是2×(D1-D2)/c)而給予驅動電路1j。驅動電路1j使雷射二極體1c作動後,光訊號從雷射二極體1c輸出。光訊號通過透鏡1d、衰減器1e及電流鏡1f而給予入射對象4的大致中央。光訊號被入射對象4反射而成為反射光訊號。
反射光訊號的光路藉由電流鏡1g可改變成朝向受光部2b的光路。反射光訊號通過電流鏡1g而給予光學測定器具2的受光部2b。
根據第四實施形態,可達到與第一實施形態同樣的效果。
第五實施形態 第五實施形態相關的光學試驗用裝置1在使用IC1i的點上與第二實施形態相異。
第五實施形態相關的光學測定器具2的實際的使用態樣及試驗時的使用態樣與第二實施形態同樣,省略說明(參照圖1,但使用耦合器5代替入射對象4)。其中耦合器5是包含在光學試驗用裝置1裡(參照圖10)。
圖10是顯示本發明的第五實施形態相關的光學試驗用裝置1的構成的功能方塊圖。第五實施形態相關的光學試驗用裝置1具備:光檢測器(入射光受理部)1a、雷射二極體(光訊號賦與部)1c、透鏡1d、衰減器1e、電流鏡1f、1g、耦合器1h、IC1i、驅動電路1j、耦合器(光行進方向變化部)5。耦合器5具有:輸入端5a、分歧部5b、輸出端5p、5q。以下,與第二實施形態同樣的部分,附上同一個符號而省略說明。
光檢測器(入射光受理部)1a、透鏡1d、衰減器1e、電流鏡1f、1g、耦合器5與第二實施形態同樣,省略說明。
耦合器1h將光檢測器1a輸出的電氣訊號分歧成兩個訊號,給予IC1i的功率檢測部1i-1及輸出控制部1i-2。
IC1i是積體電路(Integrated Circuit),具有功率檢測部1i-1及輸出控制部1i-2。
功率檢測部1i-1接受電氣訊號,判定入射光的功率是否在預定的範圍內。入射光的功率若在預定的範圍內,功率檢測部1i-1使輸出控制部1i-2作動。輸出控制部1i-2接受電氣訊號,經過預定的延遲時間(和第一實施形態同樣)後,使驅動電路1j作動。
驅動電路1j使雷射二極體1c作動。
雷射二極體(光訊號賦與部)1c輸出光訊號(例如,雷射光)。
再者,光檢測器(入射光受理部)1a接受入射光後直到輸出控制部1i-2作動為止的時間、及驅動電路1j作動後直到雷射二極體1c將光訊號輸出為止的時間,皆幾乎為0。因此,形成為輸出控制部1i-2根據電氣訊號,在光檢測器(入射光受理部)1a接受入射光起經過預定的延遲時間後,將光訊號輸出至雷射二極體(光訊號賦與部)1c。
接著,說明第五實施形態的動作。
首先,為了進行光學測定器具2是否能正確地測定距離D1之試驗,將具有耦合器5的光學試驗用裝置1配置在光學測定器具2的前面。
來自光學測定器具2的光源2a的入射光給予光學試驗用裝置1的光檢測器1a。入射光藉由光檢測器1a轉換成電氣訊號,透過耦合器1h而給予IC1i的功率檢測部1i-1及輸出控制部1i-2。
功率檢測部1i-1接受電氣訊號且使輸出控制部1i-2作動後,輸出控制部1i-2使電氣訊號延遲與2×D1/c幾乎相等的延遲時間(例如,2×D1/c或是2×(D1-D2)/c)而給予驅動電路1j。驅動電路1j使雷射二極體1c作動後,光訊號從雷射二極體1c輸出。光訊號通過透鏡1d、衰減器1e及電流鏡1f而給予耦合器5的輸入端5a。光訊號藉由耦合器5改變行進方向而成為方向變化光訊號,從輸出端5p、5q朝向光學測定器具2照射。
方向變化光訊號的光路藉由電流鏡1g可改變成朝向受光部2b的光路。方向變化光訊號通過電流鏡1g而給予光學測定器具2的受光部2b。
根據第五實施形態,可達到與第二實施形態同樣的效果。
第六實施形態 第六實施形態相關的光學試驗用裝置1在使用IC1i的點上與第三實施形態相異。
第六實施形態相關的光學測定器具2的實際的使用態樣與第一實施形態同樣,省略說明(參照圖1(a))。第六實施形態相關的光學測定器具2的試驗時的使用態樣,雖使用光學測定器具2和光學試驗用裝置1,但不使用反射對象4,亦不使用耦合器5(參照圖11)。
圖11是顯示本發明的第六實施形態相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。第六實施形態相關的光學試驗用裝置1具備:光檢測器(入射光受理部)1a、雷射二極體(光訊號賦與部)1c、透鏡1d、衰減器1e、耦合器1h、IC1i、驅動電路1j。以下,與第三實施形態同樣的部分,附上同一個符號而省略說明。
光檢測器(入射光受理部)1a、透鏡1d、衰減器1e與第三實施形態同樣,省略說明。
耦合器1h將光檢測器1a輸出的電氣訊號分歧成兩個訊號,給予IC1i的功率檢測部1i-1及輸出控制部1i-2。
IC1i是積體電路(Integrated Circuit),具有功率檢測部1i-1及輸出控制部1i-2。
功率檢測部1i-1接受電氣訊號,判定入射光的功率是否在預定的範圍內。入射光的功率若在預定的範圍內,功率檢測部1i-1使輸出控制部1i-2作動。輸出控制部1i-2接受電氣訊號,經過預定的延遲時間(和第一實施形態同樣)後,使驅動電路1j作動。
驅動電路1j使雷射二極體1c作動。
雷射二極體(光訊號賦與部)1c輸出光訊號(例如,雷射光)。
再者,光檢測器(入射光受理部)1a接受入射光後直到輸出控制部1i-2作動為止的時間、及驅動電路1j作動後直到雷射二極體1c將光訊號輸出為止的時間,皆幾乎為0。因此,形成為輸出控制部1i-2根據電氣訊號,在光檢測器(入射光受理部)1a接受入射光起經過預定的延遲時間後,將光訊號輸出至雷射二極體(光訊號賦與部)1c。
接著,說明第六實施形態的動作。
首先,為了進行光學測定器具2是否能正確地測定距離D1之試驗,將光學試驗用裝置1配置在光學測定器具2的前面。
來自光學測定器具2的光源2a的入射光給予光學試驗用裝置1的光檢測器1a。入射光藉由光檢測器1a轉換成電氣訊號,透過耦合器1h而給予IC1i的功率檢測部1i-1及輸出控制部1i-2。
功率檢測部1i-1接受電氣訊號且使輸出控制部1i-2作動後,輸出控制部1i-2使電氣訊號延遲與2×D1/c幾乎相等的延遲時間而給予驅動電路1j。驅動電路1j使雷射二極體1c作動後,光訊號從雷射二極體1c輸出。光訊號通過透鏡1d及衰減器1e而給予光學測定器具2的受光部2b。
根據第六實施形態,可達到與第三實施形態同樣的效果。
第七實施形態 第七實施形態相關的光學試驗用裝置1在使用光纖(光訊號賦與部及入射光延遲部)1k來代替光檢測器1a、可變延遲元件1b及雷射二極體1c的點上與第一實施形態相異。
第七實施形態相關的光學測定器具2的實際的使用態樣及試驗時的使用態樣與第一實施形態同樣,省略說明(參照圖1)。
圖12是顯示本發明的第七實施形態相關的光學試驗用裝置1的構成的功能方塊圖。第七實施形態相關的光學試驗用裝置1具備:光纖(光訊號賦與部及入射光延遲部)1k、透鏡1d、衰減器1e、電流鏡1f、1g。以下,與第一實施形態同樣的部分,附上同一個符號而省略說明。
透鏡1d、衰減器1e、電流鏡1f、1g與第一實施形態同樣,省略說明。
光纖(光訊號賦與部及入射光延遲部)1k將已使入射光延遲預定的延遲時間(與第一實施形態同樣)後的光設成光訊號。再者,藉由光纖1k可實現的延遲時間為(光纖1k的折射率)×(光纖1k的長度)/c。在距離D1為200公尺的情況,光纖1k的長度約為270公尺,可藉由直徑10公分程度的線軸的光纖來實現。
接著,說明第七實施型態的動作。
首先,為了進行光學測定器具2是否能正確地測定距離D1之試驗,將光學試驗用裝置1配置在光學測定器具2和入射對象4之間(參照圖1(b))。
來自光學測定器具2的光源2a的入射光給予光學試驗用裝置1的光纖1k。入射光藉由光纖1k,延遲與2×D1/c幾乎相等的延遲時間(例如,2×D1/c或是2×(D1-D2)/c)而成為光訊號。光訊號通過透鏡1d、衰減器1e及電流鏡1f,而給予入射對象4的大致中央。光訊號被入射對象4反射而成為反射光訊號。
反射光訊號的光路藉由電流鏡1g可改變成朝向受光部2b的光路。反射光訊號通過電流鏡1g而給予光學測定器具2的受光部2b。
根據第七實施形態,可達到與第一實施形態同樣的效果。
再者,在第七實施形態中,雖已說明使用光纖1k之要旨,但亦可使用多重反射槽或多重反射光纖來取代光纖1k。
多重反射槽亦稱為赫里奥特槽(Herriott cell),是在對向的凹面鏡多重反射後輸出的槽。藉由多重反射槽,可實現的延遲時間為(多重反射槽中的多重反射次數)×(多重反射槽中對向的凹面鏡之間隔)/c。
多重反射光纖是在光纖的兩端塗布反射材的光纖。但,反射材並非全反射者。利用多重反射光纖可實現的延遲時間T1為2×(多重反射光纖的折射率)×(多重反射光纖的長度)/c。對多重反射光纖的輸入端給予光脈衝後,該延遲時間T1間隔的光脈衝會從多重反射光纖的輸出端輸出。
再者,亦可設置光開關,來將多重反射光纖的輸出端連接到全反射材或往透鏡1d輸出光訊號的部分之任一者。光開關將輸出端連接到全反射材,直到光在多重反射光纖的輸入端和全反射材之間往返預定次數(m次)為止,其後,將輸出端連接到往透鏡1d輸出光訊號的部分。此情況下,藉由多重反射光纖可實現的延遲時間T2為2×m×(多重反射光纖的折射率)×(多重反射光纖的長度)/c。
第八實施形態 第八實施形態相關的光學試驗用裝置1在使用光纖(光訊號賦與部及入射光延遲部)1k來代替光檢測器1a、可變延遲元件1b及雷射二極體1c的點上與第二實施形態相異。
第八實施形態相關的光學測定器具2的實際的使用態樣及試驗時的使用態樣與第二實施形態同樣,省略說明(參照圖1,但使用耦合器5代替入射對象4)。其中耦合器5包含在光學試驗用裝置1裡(參照圖13)。
圖13是顯示本發明的第八實施形態相關的光學試驗用裝置1的構成的功能方塊圖。第八實施形態相關的光學試驗用裝置1具備:光纖(光訊號賦與部及入射光延遲部)1k、透鏡1d、衰減器1e、電流鏡1f、1g、耦合器(光行進方向變化部)5。耦合器5具有:輸入端5a、分歧部5b、輸出端5p、5q。以下,與第二實施形態同樣的部分,附上同一個符號而省略說明。
透鏡1d、衰減器1e、電流鏡1f、1g、耦合器5與第二實施形態同樣,省略說明。
光纖(光訊號賦與部及入射光延遲部)1k將已使入射光延遲預定的延遲時間(與第一實施形態同樣)後的光設成光訊號。再者,藉由光纖1k可實現的延遲時間為(光纖1k的折射率)×(光纖1k的長度)/c。在距離D1為200公尺的情況,光纖1k的長度約為270公尺,可藉由直徑10公分程度的線軸的光纖來實現。
接著,說明第八實施形態的動作。
首先,為了進行光學測定器具2是否能正確地測定距離D1之試驗,將具有耦合器5的光學試驗用裝置1配置在光學測定器具2的前面。
來自光學測定器具2的光源2a的入射光給予光學試驗用裝置1的光纖1k。入射光藉由光纖1k,延遲與2×D1/c幾乎相等的延遲時間(例如,2×D1/c或者2×(D1-D2)/c)而成為光訊號。光訊號通過透鏡1d、衰減器1e及電流鏡1f而給予耦合器5的輸入端5a。光訊號藉由耦合器5改變行進方向而成為方向變化光訊號,從輸出端5p、5q朝向光學測定器具2照射。
方向變化光訊號的光路藉由電流鏡1g改變成朝向受光部2b的光路。方向變化光訊號通過電流鏡1g而給予光學測定器具2的受光部2b。
根據第八實施形態,可達到與第二實施形態同樣的效果。
再者,在第八實施形態中,雖已說明使用光纖1k之要旨,但亦可使用多重反射槽或多重反射光纖來取代光纖1k。
多重反射槽亦稱為赫里奥特槽,是在對向的凹面鏡多重反射後輸出的槽。藉由多重反射槽,可實現的延遲時間為(多重反射槽中的多重反射之次數)×(多重反射槽中對向的凹面鏡之間隔)/c。
多重反射光纖是在光纖的兩端塗布反射材的光纖。但,反射材並非全反射者。利用多重反射光纖可實現的延遲時間T1為2×(多重反射光纖的折射率)×(多重反射光纖的長度)/c。對多重反射光纖的輸入端給予光脈衝後,該延遲時間T1間隔的光脈衝會從多重反射光纖的輸出端輸出。
再者,亦可設置光開關,來將多重反射光纖的輸出端連接到全反射材或往透鏡1d輸出光訊號的部分之任一者。光開關將輸出端連接到全反射材,直到光在多重反射光纖的輸入端和全反射材之間往返預定次數(m次)為止,其後,將輸出端連接到往透鏡1d輸出光訊號的部分。此情況下,藉由多重反射光纖可實現的延遲時間T2為2×m×(多重反射光纖的折射率)×(多重反射光纖的長度)/c。
第九實施形態 第九實施形態相關的光學試驗用裝置1在使用光纖(光訊號賦與部及入射光延遲部)1k來代替光檢測器1a、可變延遲元件1b及雷射二極體1c的點上與第三實施形態相異。
第九實施形態相關的光學測定器具2的實際的使用態樣與第三實施形態同樣,省略說明。
圖14是顯示本發明的第九實施形態相關的光學試驗用裝置1的構成的功能方塊圖。第九實施形態相關的光學試驗用裝置1具備:光纖(光訊號賦與部及入射光延遲部)1k、透鏡1d、衰減器1e。以下,與第三實施形態同樣的部分,附上同一個符號而省略說明。
透鏡1d、衰減器1e與第三實施形態同樣,省略說明。
光纖(光訊號賦與部及入射光延遲部)1k將已使入射光延遲預定的延遲時間(與第一實施形態同樣)後的光設成光訊號。再者,藉由光纖1k可實現的延遲時間為(光纖1k的折射率)×(光纖1k的長度)/c。在距離D1為200公尺的情況,光纖1k的長度約為270公尺,可藉由直徑10公分程度的線軸的光纖來實現。
接著,說明第九實施形態的動作。
首先,為了進行光學測定器具2是否能正確地測定距離D1之試驗,將光學試驗用裝置1配置在光學測定器具2的前面。
來自光學測定器具2的光源2a的入射光給予光學試驗用裝置1的光纖1k。入射光藉由光纖1k,延遲與2×D1/c幾乎相等的延遲時間(例如,2×D1/c或者2×(D1-D2)/c)而成為光訊號。光訊號通過透鏡1d及衰減器1e而給予光學測定器具2的受光部2b。
根據第九實施形態,可達到與第三實施形態同樣的效果。
再者,在第九實施形態中,雖已說明使用光纖1k之要旨,但亦可使用多重反射槽或多重反射光纖來取代光纖1k。
多重反射槽亦稱為赫里奥特槽,是在對向的凹面鏡多重反射後輸出的槽。藉由多重反射槽,可實現的延遲時間為(多重反射槽中的多重反射次數)×(多重反射槽中對向的凹面鏡間隔)/c。
多重反射光纖是在光纖的兩端塗布反射材的光纖。但,反射材並非全反射者。利用多重反射光纖可實現的延遲時間T1為2×(多重反射光纖的折射率)×(多重反射光纖的長度)/c。對多重反射光纖的輸入端給予光脈衝後,該延遲時間T1間隔的光脈衝會從多重反射光纖的輸出端輸出。
再者,亦可設置光開關,來將多重反射光纖的輸出端連接到全反射材或往透鏡1d輸出光訊號的部分之任一者。光開關將輸出端連接到全反射材,直到光在多重反射光纖的輸入端和全反射材之間往返預定次數(m次)為止,其後,將輸出端連接到往透鏡1d輸出光訊號的部分。此情況下,藉由多重反射光纖可實現的延遲時間T2為2×m×(多重反射光纖的折射率)×(多重反射光纖的長度)/c。
第十實施形態 圖15是顯示本發明的第十實施形態相關的半導體試驗裝置10的構成的功能方塊圖。
第十實施形態相關的半導體試驗裝置(光學試驗裝置)10具備:光學試驗用裝置1及試驗部8。
光學試驗用裝置1因與上述的任一個實施形態(從第一實施形態到第九實施形態)同樣,省略說明。再者,雖圖15中顯示入射對象4(參照第一、第四、第七實施形態),但亦可使用耦合器5來代替入射對象4(參照第二、第五、第八實施形態),且不使用入射對象4亦沒關係(參照第三、第六、第九實施形態)。
測定模組6是使用光學測定器具2來進行測定。測定模組6對光學測定器具2進行照射入射光的指示,且接受反射光訊號。測定模組6就像第一實施形態中說明過的一樣,在實際的使用樣態(參照圖1(a))中,進行光學測定器具2和入射對象4之間的距離D1的測定。除此之外測定模組6還會測定入射光及反射光訊號的應答速度。
試驗部8進行與使用光學測定器具2之測定模組6所進行的測定相關的試驗。例如,試驗部8進行與入射光和反射光的應答速度之測定相關的試驗、及與光學測定器具2和入射對象4之間的距離D1之測定的精度相關的試驗。再者,除此之外,試驗部8還進行確認控制匯流排、電源等的功能之功能確認試驗、及判斷特定波長的檢測效率是否在規定範圍內的檢測效率試驗。又,試驗部8進行以下控制:光學測定器具2的入射光開/關、入射光的功率及射出角度等的控制、光學試驗用裝置1的延遲時間的設定或包含用以使光功率衰減的衰減器1e之光學系統的控制、及入射對象4的反射率的控制。
1:光學試驗用裝置 1a:光檢測器(入射光受理部) 1b:可變延遲元件(電氣訊號延遲部) 1b-1,1b-2:延遲元件 1c:雷射二極體(光訊號賦與部) 1d:透鏡 1e:衰減器 1f,1g:電流鏡 1h:耦合器 1i:IC 1i-1:功率檢測部 1i-2:輸出控制部 1j:驅動電路 1k:光纖(光訊號賦與部及入射光延遲部) 2:光學測定器具 2a:光源 2b:受光部 4:入射對象 5:耦合器(光行進方向變化部) 5a:輸入端 5b:分歧部 5p,5q:輸出端 6:測定模組 8:試驗部 10:半導體試驗裝置 D1,D2:距離
圖1是顯示光學測定器具2的實際之使用態樣的圖(圖1(a)),是顯示光學測定器具2的試驗時之使用態樣的圖(圖1(b))。 圖2是顯示本發明的第一實施形態相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。 圖3是顯示本發明的第一實施形態的第一變形例相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。 圖4是顯示本發明的第一實施形態的第二變形例相關的光學測定器具2之實際使用態樣的圖(圖4(a)),是顯示光學測定器具2的試驗時之使用態樣的圖(圖4(b))。 圖5是顯示本發明的第二實施形態相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。 圖6是顯示本發明的第二實施形態的變形例相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。 圖7是顯示本發明的第三實施形態相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。 圖8是顯示本發明的第三實施形態的變形例相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。 圖9是顯示本發明的第四實施形態相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。 圖10是顯示本發明的第五實施形態相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。 圖11是顯示本發明的第六實施形態相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。 圖12是顯示本發明的第七實施形態相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。 圖13是顯示本發明的第八實施形態相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。 圖14是顯示本發明的第九實施形態相關的光學試驗用裝置1之構成的功能方塊圖。 圖15是顯示本發明的第十實施形態相關的半導體試驗裝置10之構成的功能方塊圖。
1:光學試驗用裝置
1a:光檢測器
1b:可變延遲元件(電氣訊號延遲部)
1c:雷射二極體(光訊號賦與部)
1d:透鏡
1e:衰減器
1f:電流鏡
1g:電流鏡
2:光學測定器具
2a:光源
2b:受光部
4:入射對象

Claims (10)

  1. 一種光學試驗用裝置,是在試驗光學測定器具時使用的光學試驗用裝置,前述光學測定器具將來自光源的入射光給予入射對象且取得該入射光被該入射對象反射的反射光,前述光學試驗用裝置具備:入射光受理部,接受入射光;及光訊號賦與部,在前述入射光受理部接受前述入射光起經過預定的延遲時間後,將光訊號給予入射對象,前述光訊號被前述入射對象反射的反射光訊號會給予前述光學測定器具,前述延遲時間幾乎等於在實際使用前述光學測定器具時之從前述光源照射前述入射光後直到藉由前述光學測定器具取得前述反射光為止的時間,前述光訊號賦與部是以使前述入射光延遲前述延遲時間後的光作為前述光訊號。
  2. 一種光學試驗用裝置,是在試驗光學測定器具時使用的光學試驗用裝置,前述光學測定器具將來自光源的入射光給予入射對象且取得該入射光被該入射對象反射的反射光,前述光學試驗用裝置具備:入射光受理部,接受前述入射光;光訊號賦與部,在前述入射光受理部接受前述入射光起經過預定的延遲時間後,將光訊號輸出;及光行進方向變化部,將前述光訊號朝向前述光學測定器具照射,前述光訊號被前述光行進方向變化部改變行進方向後的方向變化光訊號會給予前述光學測定器具,前述延遲時間幾乎等於在實際使用前述光學測定器具時之從前述光源照射前述入射光後直到藉由前述光學測定器具取得前述反射光為止的時間,前述光訊號賦與部是以使前述入射光延遲前述延遲時間後的光作為前述光 訊號。
  3. 一種光學試驗用裝置,是在試驗光學測定器具時使用的光學試驗用裝置,前述光學測定器具將來自光源的入射光給予入射對象且取得該入射光被該入射對象反射的反射光,前述光學試驗用裝置具備:入射光受理部,接受前述入射光;及光訊號賦與部,在前述入射光受理部接受前述入射光起經過預定的延遲時間後,將光訊號給予前述光學測定器具;前述延遲時間幾乎等於在實際使用前述光學測定器具時之從前述光源照射前述入射光後直到藉由前述光學測定器具取得前述反射光為止的時間,前述光訊號賦與部是以使前述入射光延遲前述延遲時間後的光作為前述光訊號。
  4. 如請求項1至3中任一項之光學試驗用裝置,其具備使前述入射光延遲前述延遲時間的入射光延遲部。
  5. 如請求項4之光學試驗用裝置,其中前述入射光延遲部為光纖。
  6. 請求項4之光學試驗用裝置,其中前述入射光延遲部為多重反射槽(cell)。
  7. 如請求項4之光學試驗用裝置,其中前述入射光延遲部為多重反射光纖。
  8. 如請求項1至3中任一項之光學試驗用裝置,其具備使前述光訊號的功率衰減的衰減器,前述衰減器中之衰減的程度為可變。
  9. 如請求項1至3中任一項之光學試驗用裝置,其中前述入射對象的反射率為可變。
  10. 一種半導體試驗裝置,具備: 如請求項1至9中任一項之光學試驗用裝置;及試驗部,進行與使用前述光學測定器具之測定相關的試驗。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7252876B2 (ja) * 2019-10-16 2023-04-05 株式会社アドバンテスト 光学試験用装置
TWI735384B (zh) * 2020-11-23 2021-08-01 國立陽明交通大學 光達與用於光達之光子數快速累積方法
DE102021106220A1 (de) * 2021-03-15 2022-09-15 Dspace Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Isolation eines Triggersignals eines LiDAR-Sensors sowie Testsystem

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200839175A (en) * 2007-03-21 2008-10-01 Univ Chung Yuan Christian System and method for measuring interferences
US8368876B1 (en) * 2008-10-17 2013-02-05 Odyssey Space Research, L.L.C. Calibration system and method for imaging flash LIDAR systems
TW201441580A (zh) * 2013-04-25 2014-11-01 Univ Nat Yunlin Sci & Tech 可切換量測鏡之多重干涉位移量測裝置

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4121890A (en) * 1977-08-17 1978-10-24 Hughes Aircraft Company Laser rangefinder tester
JP3225682B2 (ja) * 1993-03-30 2001-11-05 住友電気工業株式会社 距離測定装置
CN1110398A (zh) * 1993-12-27 1995-10-18 现代电子产业株式会社 光学测距装置及其方法
US5606409A (en) * 1994-12-27 1997-02-25 General Electric Company Laser ranging system calibration device
KR19980077355A (ko) * 1997-04-18 1998-11-16 이대원 거리측정 방법
JP3521796B2 (ja) 1999-03-25 2004-04-19 三菱電機株式会社 レーザレーダ装置
JP3654090B2 (ja) * 1999-10-26 2005-06-02 松下電工株式会社 距離計測方法およびその装置
JP2001126598A (ja) 1999-10-29 2001-05-11 Atsumi Electric Co Ltd 反射型物体検知システム
US6760512B2 (en) * 2001-06-08 2004-07-06 Hrl Laboratories, Llc Electro-optical programmable true-time delay generator
JP3956890B2 (ja) * 2002-06-10 2007-08-08 松下電工株式会社 距離計測装置及び距離計測方法
JP2005069975A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd レーザ距離測定装置
US7236235B2 (en) 2004-07-06 2007-06-26 Dimsdale Engineering, Llc System and method for determining range in 3D imaging systems
JP4830096B2 (ja) 2004-09-30 2011-12-07 国立大学法人名古屋大学 距離測定装置および距離測定方法
US7417740B2 (en) * 2004-11-12 2008-08-26 Medeikon Corporation Single trace multi-channel low coherence interferometric sensor
CA2710212C (en) * 2007-12-21 2014-12-09 Leddartech Inc. Detection and ranging methods and systems
US8723689B2 (en) 2007-12-21 2014-05-13 Leddartech Inc. Parking management system and method using lighting system
USRE46930E1 (en) 2007-12-21 2018-07-03 Leddartech Inc. Distance detection method and system
EP2265909B8 (en) 2008-04-04 2017-07-26 Leddartech Inc. Optical level measurement device and method
JP5194980B2 (ja) 2008-04-14 2013-05-08 日産自動車株式会社 距離計測装置の検査装置
US8330088B2 (en) 2008-11-20 2012-12-11 Mbda Uk Limited Target scene generator having a reconfigurable optical waveguide network for testing pulsed laser sensing apparatus
JP5683782B2 (ja) * 2008-12-25 2015-03-11 株式会社トプコン 距離測定装置及び距離測定方法
US8891067B2 (en) 2010-02-01 2014-11-18 Microsoft Corporation Multiple synchronized optical sources for time-of-flight range finding systems
JP5672052B2 (ja) * 2011-02-21 2015-02-18 株式会社豊田中央研究所 光調整装置、光検出装置、及び距離測定装置
CN102590802B (zh) 2012-01-20 2013-08-14 中国科学院上海技术物理研究所 一种可调谐激光距离模拟器及距离模拟方法
US9194908B2 (en) * 2012-03-28 2015-11-24 Infinitum Solutions, Inc. Metrology for contactless measurement of electrical resistance change in magnetoresistive samples
JP5949341B2 (ja) * 2012-08-31 2016-07-06 住友大阪セメント株式会社 距離測定装置
JP6286677B2 (ja) 2013-06-26 2018-03-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 測距システム、及び撮像センサ
US9110154B1 (en) 2014-02-19 2015-08-18 Raytheon Company Portable programmable ladar test target
CN103885065B (zh) * 2014-03-21 2016-04-13 中国科学院上海光学精密机械研究所 双波长双脉冲的无模糊激光测距装置
CN104820215A (zh) 2015-05-25 2015-08-05 扬州宇安电子科技有限公司 基于光纤延迟线的高精度雷达目标模拟器
TWI682876B (zh) * 2016-05-27 2020-01-21 日商日本電氣股份有限公司 檢查系統、管制裝置以及管制方法
JP6325619B2 (ja) 2016-09-20 2018-05-16 株式会社トプコン 光波距離計
GB2558922A (en) * 2017-01-20 2018-07-25 Focus Sensors Ltd Distributed acoustic sensing
CN107688172B (zh) 2017-08-25 2023-12-29 北醒(北京)光子科技有限公司 一种多光程腔、检测装置及检测方法
CN109425866A (zh) * 2017-09-01 2019-03-05 姚晓天 应用光电振荡器(oeo)的光测距雷达(lidar)和光频域反射计(ofdr)系统
JP6860459B2 (ja) * 2017-09-19 2021-04-14 株式会社東芝 距離計測装置
CN109655813A (zh) 2019-01-31 2019-04-19 华中光电技术研究所(中国船舶重工集团有限公司第七七研究所) 基于光纤延时的激光测距仪室内校准装置及方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200839175A (en) * 2007-03-21 2008-10-01 Univ Chung Yuan Christian System and method for measuring interferences
US8368876B1 (en) * 2008-10-17 2013-02-05 Odyssey Space Research, L.L.C. Calibration system and method for imaging flash LIDAR systems
TW201441580A (zh) * 2013-04-25 2014-11-01 Univ Nat Yunlin Sci & Tech 可切換量測鏡之多重干涉位移量測裝置

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