(57)【要約】【課題】本発明の課題は、レーザ光線の放射パターンを短時間のうちに容易に計測でき、高精度にかつ効率的に測定できるレーザ光線放射パターン測定装置を提供することにある。【解決手段】本発明は、レーザ投光器３２から所定距離隔てたレーザ光線照射位置に受光面３５が設けられ、受光したレーザ光線３６を電気信号に変換して出力する受光器３４が複数個配置された受光処理器３３を有し、受光処理器３３に配置された複数個の受光器３４から出力される電気信号が順次伝送されて入力され、所定のしきい値以上の電気信号に対応した受光器３４の分布位置を表示する操作器４９を具備することを特徴とするものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象となるレーザ光線を射出するレーザ投光器と、
前記レーザ投光器が取付られ、レーザ投光器からのレーザ光線の射出方向を調整するレーザ投光器取付台と、
前記レーザ投光器から所定距離隔てたレーザ光線照射位置に受光面が設けられ、受光したレーザ光線を電気信号に変換して出力する受光器と、
前記受光器が複数個配置された受光処理器と、
前記受光処理器に配置された複数個の受光器から出力される電気信号を順次伝送する制御装置と、
前記制御装置から順次伝送された電気信号が入力され、所定のしきい値以上の電気信号に対応した受光器の分布位置を表示する操作器と
を具備することを特徴とするレーザ光線放射パターン測定装置。
【請求項２】
レーザ投光器取付台に設けられ、レーザ投光器からのレーザ光線放射パターンが照射される受光処理器に配置された受光器の受光面を観察する望遠鏡を備えたことを特徴とする請求項１に記載のレーザ光線放射パターン測定装置。
【請求項３】
受光器で電気信号のアナログ信号をデジタル信号に変換し、操作器で前記デジタル信号を３次元または色で表現し、レーザ光線の光エネルギーの放射パターンおよび強度分布を得ることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ光線放射パターン測定装置。
【請求項４】
操作器に設けられ、所定のしきい値以上の電気信号に対応した受光器の分布位置を表示するデータが記憶・読出しされる記憶装置を備えたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のレーザ光線放射パターン測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光線を照射する装置の開発に重要な、レーザ光線の光エネルギーの放射パターンおよび強度分布を得るレーザ光線放射パターン測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は従来のレーザ光線放射パターン測定装置を示す構成説明図である。図２において、１１は地面、１２はレーザ投光器、１３は受光器、１４は受光面、１５は現示装置、１６はレーザ光線、１７はレーザ投光器固着台、１８は脚部、１９は脚部、２０は設置板、２１は光軸調整器である。
【０００３】
図２に示すように、地面１１上にはレーザ投光器固着台１７が設けられる。前記レーザ投光器固着台１７は地面１１上に脚部１８，１９で支持されて光軸調整器２１が設けられ、前記光軸調整器２１上に設置板２０を設けて構成される。前記光軸調整器２１の設置板２０上にはレーザ投光器１２が固定的に設置され、前記レーザ投光器１２から一定の距離だけ離れて対向したレーザ光線１６の照射位置には受光器１３の受光面１４が設けられる。前記受光器１３には現示装置１５が接続される。
【０００４】
すなわち、レーザ投光器１２から射出されたレーザ光線１６は受光器１３の受光面１４で受光され、受光したレーザ光線１６の光エネルギーが事前に設定された閾値以上のときに、受光器１３は光電変換して電気信号を出力する。受光器１３から出力された電気信号はた現示装置１５に入力され、現示装置１５は受光器１３から入力された電気信号を検知して発音または発光による現示を行う。
【０００５】
図３は従来のレーザ光線放射パターン測定装置によるレーザ光線放射パターンを示す説明図である。すなわち、レーザ投光器１２から一定の距離において前記受光面１４を含む平面上での前記レーザ光線１６の放射パターンを測定するには、前記受光面１４を含む平面上で前記受光面１４を上下左右に移動させ、現示装置１５が現示を行う各点をプロットし、それぞれを結ぶことでレーザ光線放射パターンを得る。さらに、各々の異なるしきい値ＡまたはＢを有する受光器を使用することにより、レーザ光線の放射照度分布を作製する。
【特許文献１】特開平１０−３３９６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のレーザ光線放射パターン測定装置においては、受光器１３の受光面１４が同一平面上にあるよう保ちつつ、受光器１３の受光面１４を上下左右等に移動しなければならない。さらに、レーザ光線放射パターンを詳細に測定したい場合、現示装置１５が現示する各点を細かくプロットしなければならない。このような作業は測定精度も悪く極めて非効率である。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、レーザ光線の放射パターンを短時間のうちに容易に計測でき、高精度にかつ効率的に測定できるレーザ光線放射パターン測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明のレーザ光線放射パターン測定装置は、測定対象となるレーザ光線を射出するレーザ投光器と、前記レーザ投光器が取付られ、レーザ投光器からのレーザ光線の射出方向を調整するレーザ投光器取付台と、前記レーザ投光器から所定距離隔てたレーザ光線照射位置に受光面が設けられ、受光したレーザ光線を電気信号に変換して出力する受光器と、前記受光器が複数個配置された受光処理器と、前記受光処理器に配置された複数個の受光器から出力される電気信号を順次伝送する制御装置と、前記制御装置から順次伝送された電気信号が入力され、所定のしきい値以上の電気信号に対応した受光器の分布位置を表示する操作器とを具備することを特徴とするものである。
【０００９】
また本発明は、前記レーザ光線放射パターン測定装置において、レーザ投光器取付台に設けられ、レーザ投光器からのレーザ光線放射パターンが照射される受光処理器に配置された受光器の受光面を観察する望遠鏡を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明は、前記レーザ光線放射パターン測定装置において、受光器で電気信号のアナログ信号をデジタル信号に変換し、操作器で前記デジタル信号を３次元または色で表現し、レーザ光線の光エネルギーの放射パターンおよび強度分布を得ることを特徴とするものである。
【００１１】
また本発明は、前記レーザ光線放射パターン測定装置において、操作器に設けられ、所定のしきい値以上の電気信号に対応した受光器の分布位置を表示するデータが記憶・読出しされる記憶装置を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のレーザ光線放射パターン測定装置は、レーザ光線の放射パターンを短時間のうちに容易に計測でき、高精度にかつ効率的に測定できるレーザ光線放射パターン測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態に係るレーザ光線放射パターン測定装置を示す構成説明図である。図１において、３１は地面、３２はレーザ投光器、３３は受光処理器、３４は受光器、３５は受光面、３６はレーザ光線、３７はレーザ投光器固着台、３８は脚部、３９は脚部、４０は設置板、４１は光軸調整器、４２は望遠鏡固定台、４３は望遠鏡、４４は制御装置、４５は台車、４６は無線器、４７は無線器、４８は無線出力、４９は操作器、５０は入力装置、５１は表示部、５２は印字部である。
【００１５】
図１に示すように、地面３１上には脚部３８，３９に支持されて光軸調整器４１が設けられ、前記光軸調整器４１の上面には設置板４０が設けられる。前記設置板４０上には望遠鏡固定台４２が設けられる。前記脚部３８，３９、設置板４０、光軸調整器４１、及び望遠鏡固定台４２はレーザ投光器固着台３７を構成する。前記望遠鏡固定台４２には望遠鏡４３が設けられ、前記設置板４０上にはレーザ投光器３２が設けられる。前記レーザ投光器３２から所定の距離隔てた地面３１上には台車４５に取付られて制御装置４４が設けられ、前記制御装置４４には受光処理器３３が電気的に接続されて設けられる。前記受光処理器３３の前面には複数の受光器３４が電気的に接続されて配置され、前記受光器３４のそれぞれ前面には受光面３５が前記レーザ投光器３２から照射されるレーザ光線３６に対して略直角に対向するようにして設けられる。前記制御装置４４には電気ケーブルを介して一方の無線器４７が接続され、前記無線器４７と無線出力４８で送受信される他方の無線機４６には電気ケーブルを介して操作器４９が接続される。前記操作器４９は入力装置５０及び表示部５１より構成され、前記操作器４９には印字部５２が電気的に接続される。
【００１６】
前記望遠鏡４３はレーザ投光器３２からのレーザ光線３６が照射される受光器３４の受光面３５を観察し、レーザ光線放射パターンが受光処理器３３の測定範囲内に収まるように、光軸調整器４１によりレーザ投光器３２のレーザ投光口の向きを調整する。
【００１７】
前記受光器３４はレーザ投光器３２からのレーザ光線３６を受光面３５に受けたときに、光エネルギー量に比例したアナログ値の電気信号を出力する光電変換機能と、アナログ値の電気信号をデジタル値の電気信号に変換するアナログ／デジタル変換機能を有している。
【００１８】
前記制御装置４４は受光処理器３３に配置された複数の受光器３４を走査するように順次切り換え、各受光器３４から出力されるデジタル値の電気信号を無線器４７に順次出力する。無線器４７は順次入力されるデジタル値の電気信号を無線出力４８に変換して無線器４６に順次送信する。無線器４６は順次受信した無線出力４８をデジタル値の電気信号に変換して操作器４９に順次出力する。
【００１９】
操作器４９は順次入力されるデジタル値の電気信号を走査するように順次再生し、表示部５１に受光処理器３３に配置された複数の受光器３４の画像として表示する。この場合、単位面積当りの光エネルギーがｎ（Ｗ／ｃｍ２）以上である点の平面上での分布位置を測定する場合、操作器４９の入力装置５０により、しきい値をｎ（Ｗ／ｃｍ２）として入力する。操作器４９は入力されたデジタル値の電気信号を元に設定したしきい値以上の値の受光器３４の位置を黒丸の画像として表示する。
【００２０】
図４は本発明の実施形態に係るレーザ光線放射パターン測定装置によるレーザ光線放射パターンを示す説明図である。すなわち、表示部５１に表示された受光処理器３３に配置された複数の受光器３４の画像のうち、所定のしきい値以上のデジタル値の受光器３４の分布位置が黒丸の画像として表示され、即座にレーザ光線放射パターンを測定することができる。
【００２１】
尚、図４に示すようなレーザ光線放射パターンは操作器４９に接続された印字部５２により印刷して出力することができる。
【００２２】
また、図４に示すようなレーザ光線放射パターンを表示するデジタルデータは操作器４９に設けられた記憶装置に記憶して保存することにより、測定後に記憶装置から読み出されたデジタルデータによりレーザ光線放射パターンを再表示することができる。
【００２３】
次に、本発明の実施形態に係るレーザ光線放射パターン測定装置を利用してレーザ投光器３２からのレーザ光線３６により、レーザ投光器３２から一定の距離における平面上に配置された受光面３５の放射パターンを測定する方法について説明する。尚、測定に際し、測定者はレーザ投光器３２およびレーザ投光器固着台３７の後に位置する。
【００２４】
（１）  単位面積当りの光エネルギーがｎ（Ｗ／ｃｍ２）以上である点の受光面３５上での分布位置を測定する場合、操作器４９の入力装置５０により、しきい値をｎ（Ｗ／ｃｍ２）として入力する。
【００２５】
（２）  望遠鏡４３を利用して受光面３５上を観察し、レーザ投光器固着台３７の光軸調整器４１によりレーザ投光器３２の投光口の向きを調節して、レーザ投光器３２からのレーザ光線３６の進行方向（向き）を振り、受光器３４が配置されている受光処理器３３の測定範囲内にレーザ光線放射パターンが収まるようにする。
【００２６】
（３）  受光器３４の受光面３５にレーザ投光器３２からのレーザ光線３６が照射すると、受光器３４においてレーザ光線の光エネルギーのアナログ値がデジタル値に変換され、電気信号を出力する。
【００２７】
（４）  複数の受光器３４からの電気信号は制御装置４４で走査するように順次切り換えられて出力され、走査するように順次切り換えられて出力された電気信号は無線器４７，４６を経由して操作器４９へ送信される。
【００２８】
（５）  操作器４９は受信されたデジタル値の電気信号を走査するように順次表示部５１に出力して受光器３４の画像として表示する。この場合、入力装置５０により設定したしきい値以上のデジタル値の電気信号の受光器３４の位置を黒丸の画像として表示する。尚、操作器４９は受信されたデジタル値を記憶装置に記憶する。
【００２９】
以上のようにして、図４に示すようなレーザ光線の光エネルギー分布すなわちレーザ光線放射パターンが得られる。
【００３０】
図５は本発明の実施形態に係るレーザ光線放射パターン測定装置による光エネルギーの強度分布を示す説明図である。すなわち、操作器４９の入力装置５０により、光エネルギー量に比例したデジタル値を表示するように設定を行えば、表示部５１には図５に示すような光エネルギーの強度分布が３次元的に表示される。尚、光エネルギーの強度分布は色で表示するようにしてもよい。また、３次元的または色で表示される光エネルギーの強度分布は操作器４９に接続された印字部５２により印刷して出力することができる。さらに、光エネルギーの強度分布を３次元的または色で表示するデジタルデータは操作器４９に設けられた記憶装置に記憶して保存することにより、測定後に記憶装置から読み出されたデジタルデータにより光エネルギーの強度分布を３次元的または色で再表示することができる。
【００３１】
従来のレーザ光線放射パターン測定装置ではレーザ投光器を固定し、レーザ光線の進行方向を固定し、受光器を上下左右等に移動して放射パターンを計測するが、本発明の実施形態に係るレーザ光線放射パターン測定装置では、複数個配置した受光器からの電気信号を随時表示することにより即座にレーザ光線放射パターンを得ることができる。
【００３２】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザ光線放射パターン測定装置を示す構成説明図である。
【図２】従来のレーザ光線放射パターン測定装置を示す構成説明図である。
【図３】従来のレーザ光線放射パターン測定装置によるレーザ光線放射パターンを示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係るレーザ光線放射パターン測定装置によるレーザ光線放射パターンを示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係るレーザ光線放射パターン測定装置による光エネルギーの強度分布を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
３１…地面、３２…レーザ投光器、３３…受光処理器、３４…受光器、３５…受光面、３６…レーザ光線、３７…レーザ投光器固着台、３８…脚部、３９…脚部、４０…設置板、４１…光軸調整器、４２…望遠鏡固定台、４３…望遠鏡、４４…制御装置、４５…台車、４６…無線器、４７…無線器、４８…無線出力、４９…操作器、５０…入力装置、５１…表示部、５２…印字部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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