(57)【要約】【課題】空間光のパワーを高確度、高安定に測定できる空間光対応光パワーメータを実現すること。【解決手段】空間光パワーを測定する光パワーメータであって、反射防止膜と、光を減衰させる減衰膜と、受光素子の波長感度特性とほぼ逆の波長感度特性を有する波長フィルタ膜と、ガラス基板と、拡散板とが積層されたフィルタと、このフィルタと空間を介して対向するように配置された受光素子とで構成されたことを特徴とするもの。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間光パワーを測定する光パワーメータであって、
反射防止膜と、光を減衰させる減衰膜と、受光素子の波長感度特性とほぼ逆の波長感度特性を有する波長フィルタ膜と、ガラス基板と、拡散板とが積層されたフィルタと、
このフィルタと空間を介して対向するように配置された受光素子とで構成されたことを特徴とする光パワーメータ。
【請求項２】
前記フィルタのガラス基板を空間光入射面側に備えることを特徴とする請求項１記載の光パワーメータ。
【請求項３】
前記フィルタの最前面に反射防止膜を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光パワーメータ。
【請求項４】
前記フィルタの拡散板は、前記ガラス基板を熔融したものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光パワーメータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空間光対応光パワーメータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の空間光対応光パワーメータの一例を示す構成図である。図４では、測定対象である空間光は集光レンズ１を介して受光素子２の受光面に入射される。ここで、受光素子２は入射光の波長に応じて受光感度が変化する波長感度特性を有しているものとする。
【０００３】
図５は、図４に示す空間光対応光パワーメータの波長感度特性例図である。図５に示すように、受光素子２は受光面に入射する空間光の波長に応じて受光感度が変化する波長感度特性を有していることから、被空間光の波長に応じて測定結果に補正を施さなければならない。
【０００４】
また、空間光のパワー測定にあたっては、集光レンズ１で集光された強い光を測定する場合があるが、受光素子２の受光面に強い光を直接入射すると受光素子２が劣化してしまうという耐パワー性の問題もある。
【０００５】
図６はこれらの問題点を改善した従来の空間光対応光パワーメータの構成図であり、図４と共通する部分には同一の符号を付けている。図６において、集光レンズ１と対向するように拡散板３と波長フィルタ膜４と減衰膜５とが順次積層されてフィルタとして構成されている。そして、フィルタの減衰膜５が空間を介して受光素子２と対向するように配置されて、センサとして構成されている。
【０００６】
ここで、拡散板３は、受光素子２で測定されるレーザ光の光パワー強度を平準化させる。波長フィルタ膜４は、受光素子２の波長感度特性とほぼ逆の波長感度特性を有する誘電体多層膜である。減衰膜５は、集光レンズ１を介して入射されるレーザ光などの空間光のパワーを一定量減衰させる。
【０００７】
このような構成において、集光レンズ１を介して入射される空間光は拡散板３を透過して拡散され、光パワー強度が平準化される。次にこの拡散光は波長フィルタ膜４を透過し、最後に減衰膜５により一定の光パワーに減衰された後、受光素子２により透過光パワーとして測定される。
【０００８】
しかし、図６の構成では、拡散板３の後に波長フィルタ膜４が積層されているため、入射空間光は拡散板３を透過した後に波長フィルタ膜４を透過しても、受光素子２の波長感度特性とほぼ逆の波長感度特性を透過レーザ光に持たせることができない。
【０００９】
また、耐パワー性の問題は改善されるものの、センサとしての受光面が拡散板３であることから、拡散板３の表面で不規則な屈折や反射が起こるという問題がある。
【００１０】
図７は、図６に示す空間光対応光パワーメータの波長感度特性例図である。図７から明らかなように、図６の構成では拡散板３よりも後に波長フィルタ膜４を積層しているために、透過光に受光素子２の波長感度特性とほぼ逆の波長感度特性を持たせることができない。
【００１１】
図８は、図６の構成において、拡散板表面および内部で焦点を結ぶ空間光を入射したときのフォーカス・デフォーカス特性例図である。図８において、横軸は集光レンズ１からのセンサ受光面の位置を示し、縦軸は入射される空間光の受光パワー変動率を示している。
【００１２】
ここで、集光レンズ１からセンサ受光面までの位置をＡ点→Ｂ点→Ｃ点と移動させて測定すると、実際の光パワーよりも高い値を示してしまうという問題があることが分かる。これは、センサ受光面の拡散板３の表面と集光レンズ１との間での多重反射が原因と考えられる。
【００１３】
また、集光レンズ１からセンサ受光面までの位置をＣ点→Ｄ点と移動させた場合には、集光レンズ１からセンサ受光面までの位置に比例して受光パワーは減少していく。これは、拡散板３で拡散された透過光が受光素子２の受光面に到達するまでに距離があるために、集光レンズ１からセンサ受光面までの位置が近い段階から受光素子２で受光しきれなくなることが原因と考えられる。
【００１４】
【本発明が解決しようとする問題】
本発明は、これらの問題点に着目したものであり、その目的は、空間光のパワーを高確度、高安定に測定できる空間光対応光パワーメータを実現することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する請求項１の発明は、
空間光パワーを測定する光パワーメータであって、
反射防止膜と、光を減衰させる減衰膜と、受光素子の波長感度特性とほぼ逆の波長感度特性を有する波長フィルタ膜と、ガラス基板と、拡散板とが積層されたフィルタと、
このフィルタと空間を介して対向するように配置された受光素子とで構成されたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１記載の光パワーメータにおいて、
前記フィルタのガラス基板を空間光入射面側に備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１記載または請求項２記載の光パワーメータにおいて、
前記フィルタの最前面に反射防止膜を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の光パワーメータにおいて、
前記フィルタの拡散板は、前記ガラス基板を熔融したものであることを特徴とする。
【００１９】
これらにより、空間光のパワーを高確度、高安定に測定できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用い、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態例を示す構成図であり、図６と共通する部分には同一の符号を付けている。図１において、集光レンズ１と対向するように、反射防止膜６と、減衰膜５と、波長フィルタ膜４と、ガラス基板７と、拡散板３とが順次積層されてフィルタとして構成されている。そして、フィルタの拡散板３が空間を介して受光素子２と対向するように配置されて、センサとして構成されている。
【００２２】
ここで、受光素子２は、受光面に入射する光の波長に応じて受光感度が変化する波長感度特性を有するものである。反射防止膜６は、反射率１％以下のものを用いる。減衰膜５は、光パワーを９０％減衰させるものである。波長フィルタ膜４は、受光素子２の波長感度特性とほぼ逆の波長感度特性を有するものであり、例えば誘電体多層膜で構成されたものを用いる。拡散板３は、オパールガラスよりなるガラス基板７を熔融することにより形成する。
【００２３】
このような構成において、集光レンズ１を介して入射される空間光は反射防止膜６を経て減衰膜５を透過し、減衰膜５により一定のパワーが減衰される。そして、次の波長フィルタ膜４を透過するときに、透過光は受光素子２の波長感度特性とほぼ逆の波長感度特性を有した透過光となる。次に、ガラス基板７を経て拡散板３を透過し、拡散板３を透過するときに透過光のパワー強度が平準化され、受光素子２により平準化された透過光のパワーが測定される。
【００２４】
ここで、拡散板３の前面にガラス基板７を備えることにより、ガラス基板７と拡散板３との間の屈折率差が無くなり、ガラス基板７を透過した光は拡散板３の表面で不規則な屈折や反射を起こすことなく透過することになる。
【００２５】
図２は、本発明の空間光対応光パワーメータの波長感度特性例図である。図２にから明らかなように、波長感度特性はほぼフラットになっている。
【００２６】
図３は、本発明の空間光対応光パワーメータのフォーカス・デフォーカス特性例図である。図３において、横軸は集光レンズ１からのセンサ受光面の位置を示し、縦軸は入射される空間光の受光パワー変動率を示している。図３から明らかなように、本発明の空間光対応光パワーメータを使用することにより、集光レンズ１からセンサ受光面までの位置をＡ点→Ｂ点→Ｃ点と移動させたときの感度上昇が抑えられる。
【００２７】
これは、本発明では、センサ受光面に反射防止膜６と減衰膜４を備えていることにより、センサ受光面と集光レンズ１との間の多重反射の影響が抑えられるからである。
【００２８】
さらに、本発明では、図６よりも拡散板３と受光素子２の受光面との距離を極めて短くできるので、受光素子２で受光できない拡散光の影響を抑えることができ、集光レンズ１からセンサ受光面までの位置をＣ点→Ｄ点と移動させても受光パワーの低下を抑えることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、波長による受光感度の変化を抑えたフラットな光パワーメータを提供できる。
【００３０】
また、ガラス基板を溶融した拡散板のガラス基板面を入射面側に備えることにより、ガラス基板と拡散板表面とでの屈折率差がなくなって入射される空間光の拡散板表面での不規則な屈折や反射を無くすことができ、空間光を高確度、高安定に測定することができる。
【００３１】
そして、受光面表面に反射防止膜と減衰膜とを備えることにより、受光面表面と集光レンズとの間の多重反射の影響を抑えられるので、集光レンズからセンサ受光面までの位置変化による受光パワーの変動を抑えることもできる。
【００３２】
このように構成される光パワーメータは、特に、高密度記録に用いられるＤＶＤの光ピックアップなどに用いられる青色レーザーダイオードの光パワー測定に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示す構成図である。
【図２】本発明の空間光対応光パワーメータの波長感度特性例図である。
【図３】本発明の空間光対応光パワーメータのフォーカス・デフォーカス特性例図である。
【図４】従来の空間光対応光パワーメータの一例を示す構成図である。
【図５】図４に示す空間光対応光パワーメータの波長感度特性例図である。
【図６】従来の空間光対応光パワーメータの他の構成図である。
【図７】図６に示す空間光対応光パワーメータの波長感度特性例図である。
【図８】図６に示す空間光対応光パワーメータのフォーカス・デフォーカス特性例図である。
【符号の説明】
１    集光レンズ
２    受光素子
３    拡散板
４    波長フィルタ膜
５    減衰膜
６    反射防止膜
７    ガラス基板
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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