(57)【要約】【課題】受光素子の受光面に拡散板を被せ拡散板で拡散した散乱光を広い面積の受光面で受光する構造の光パワーメータ用受光器において、受光面の周辺で発生する受光量の低下を補正し、測定誤差の発生が少ない受光面の面積を拡張する。【解決手段】受光素子の受光面に拡散板を積層して構成される光パワーメータ用受光器において、拡散板の一方の面に拡散板のほぼ中央位置を頂点とする球面状の厚みの傾斜面を形成し、厚みの傾斜に従って、拡散板の周辺部で拡散板の透過光量を増加させ、周辺部で発生する受光量の低下を補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定光の光束の断面積より大きい受光面積を持つ受光素子と、
この受光素子の受光面に被せられ、被測定光を散乱させる拡散板とを具備して構成される光パワーメータ用受光器において、
上記拡散板は一方の面に拡散板のほぼ中央位置から周辺に向って漸次厚みが薄くなる傾斜面を具備したことを特徴とする光パワーメータ用受光器。
【請求項２】
請求項１記載の光パワーメータ用受光器において、上記拡散板に設けた厚みの傾斜は拡散板のほぼ中央位置を頂点とする球面形状とした事を特徴とする光パワーメータ用受光器。
【請求項３】
グリップ部と、このグリップ部から突出した平帯状の延長板と、この平帯状の延長板の先端に装着され拡散板と、拡散板が受光面に積層された受光素子とによって構成される受光器とを具備して構成される光パワーメータ用センサ部において、
上記拡散板は一方の面に拡散板のほぼ中央部分に頂点を持つ球面形状の厚みの傾斜面が形成され、この傾斜面が形成された拡散板と受光素子とを積層した受光器をセンサヘッドに格納し、このセンサヘッドを上記延長板の先端に着脱自在に装着し、取外し時に上記受光器を光パワーメータに接続するためのリード線が上記延長板の内部から引き出され、上記受光器を上記延長板から離れた位置に配置できる構造としたことを特徴とする光パワーメータ用センサ部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は被測定光の強度を測定する光パワーメータに用いる光パワーメータ用受光器、及びこの受光器を用いて構成した光パワーメータ用センサ部に関し、特に被測定光の受光位置に依存して測定値が変化する率を低減し、適正な測定値を得ることができる受光部の受光面積を拡張した光パワーメータ用受光器と、この受光器を用いて構成した光パワーメータ用センサ部を提供しようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
図９に一般的な光パワーメータの構成の一例を示す。図中１０は光パワーメータ用センサ部、２０は光パワーメータ本体を示す。光パワーメータ用センサ部１０は平帯状の延長板１１と、グリップ部１２と、延長板１１の先端部分に埋め込んだ受光器１３とによって構成される。延長板１１にはスライド自在に遮光カバー１１Ａが設けられ、この遮光カバー１１Ａによって受光器１３を覆い、遮光状態にすることができる構造とされている。
光パワーメータ本体２０は表示器２１を具備し、この表示器２１に光パワーメータ用センサ部１０の受光器１３に受光した被測定光の光パワー値をデジタルで表示する。
【０００３】
図１０に受光器１３の構造を拡大して示す。図中１は基板、２はフォトダイオードのような受光素子、３はこの受光素子２の受光面に被せた拡散板を示す。
受光素子２は被測定光４の光束の断面積より充分大きい受光面積（例えば１０×１０ｍｍ＝１００ｍｍ２）を具備する。受光素子２の受光面積を大きい面積に選定する理由は、
１，被測定光４を受光器１３に受光させる位置合わせを容易に行わせるため。
２，集束された強い光を拡散板３で可及的に広い面積に拡散させ、受光素子２に拡散
した光を受光させる。
理由２を補足する。被測定光は一般にディスクドライブ装置等の読み取り用の光源或は書き込み用の光源の光である場合が多い。これらの光は集光レンズで集光され、焦点位置の光パワーを測定することが要求される。
【０００４】
集光された光を直接受光素子２に受光させると、局所的に微小な範囲で強い光が光電変換面に与えられるため、その受光位置の光電変換特性は簡単に飽和域に達し正確な光パワーの測定は不能である。
このため、集光された光を拡散板３で可及的に広い面積に拡散し、広い面積に拡散した光を受光素子２で光電変換すれば光電変換特性の飽和の影響を除去することができる。
このような理由から従来より拡散板３が設けられている。拡散板３は一般にオパールガラス等と呼ばれている白色ガラス或はセラミック等が用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した理由により、従来より光パワーメータ用受光器１３には拡散板３が設けられている。この拡散板３の存在により以下のような不都合が発生する。
つまり、被測定光４を拡散板３のほぼ中央位置で受光した場合は正確な光パワーの測定値を表示するが、拡散板３の周辺部分で受光した場合は正規の光パワーの値より低目の値が表示される傾向がある。
図１２に示す曲線Ａはその測定結果を示す。この測定は図１１に示すように受光器１３を構成する拡散板３の板面上に光源５から出射した光を集光レンズ６により集束させ、その集束点を拡散板３上でＸ方向に移動させ、所定の移動距離毎に光パワーを測定した結果を示す。この測定結果に表われるように、受光器１３の受光面の端部Ｘ１とＸ２で測定値が低下することが解る。
【０００６】
この現象は拡散板３の内部で拡散した光が拡散板３の端面から洩れ出るためと考えられる。拡散板３の内部で拡散した光が拡散板３の端面から洩れる量は受光位置が端面に近づく程増加し、光パワーの測定値の低下は著しくなる。この結果、図１２に示す曲線Ａから明らかなように従来は適正な誤差の範囲で測定できる受光面積は小さい範囲に制限されている。
この発明の目的は可及的に広い範囲にわたって正規の測定値が得られる光パワーメータ用受光器を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の請求項１では被測定光の光束の断面積より大きい受光面積を持つ受光素子と、この受光素子の受光面に被せられ、被測定光を散乱させる拡散板とを具備して構成される光パワーメータ用受光器において、上記拡散板は一方の面に拡散板のほぼ中央位置から周辺に向って漸次厚みが薄くなる傾斜面を具備した構造としたことを特徴とする光パワーメータ用受光器を提案する。
この発明の請求項２では、請求項１記載の光パワーメータ用受光器において、拡散板に設けた厚みの傾斜は拡散板のほぼ中央位置を頂点とする球面形状とした光パワーメータ用受光器を提案する。
【０００８】
この発明の請求項３では、グリップ部と、このグリップ部から突出した平帯状の延長板と、この平帯状の延長板の先端に装着された拡散板と、拡散板が受光面に積層された受光素子とによって構成される受光器とを具備して構成される光パワーメータ用センサ部において、拡散板は一方の面に拡散板のほぼ中央部分に頂点を持つ球面形状の厚みの傾斜面が形成され、この傾斜面が形成された拡散板と受光素子とを積層した受光器をセンサヘッドに格納し、このセンサヘッドを延長板の先端に着脱自在に装着し、取外し時に受光器を光パワーメータに接続するためのリード線が延長板の内部から引き出され、受光器を延長板から離れた位置に配置できる構造としたことを特徴とする光パワーメータ用センサ部を提案する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の請求項１及び２によれば拡散板の中央位置から周辺部に向って漸次厚みが薄くなる傾斜面を形成したから、拡散板の厚みは中央位置で最大で周辺に向うに従って厚みが漸次薄くなる。つまり、拡散板における光の減衰は拡散板の中央位置で最大となり、拡散板の周辺部に向うに従って、光の減衰量を漸次小さくすることができる。従って光の減衰量の低下に伴なって、拡散板の周辺では拡散板を透過する透過光が増加し、拡散板の端面から洩れ出す散乱光の量を透過光が補って受光素子２に入射する光量を平準化することができる。
【００１０】
この結果として、受光器の受光面積の広い範囲にわたって正規の測定値を得ることができる光パワーメータを提供することができる。
また、請求項３で提案する光パワーメータ用センサ部によれば正規の測定値が得られる受光面積が広い受光器を延長板から取外すことができる構造としたから、受光器をアタッチメント等に装着し、このアタッチメントを測定対象とする装置に装着するだけでその装置の光源の光を適正な受光面積の内部でとらえることができ、誤差の少ない、光パワーを測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明では被測定光の光束の断面積より大きい受光面積を持つ受光素子の受光面に拡散板を被せた構造の光パワーメータ用受光器において、拡散板の一方の面に球面を形成し、球面の頂点を拡散板のほぼ中央位置に配置することにより、拡散板の周辺部で拡散板の透過光量を中央位置より多くし、周辺部における測定値の低下を抑える。
【実施例１】
【００１２】
図１にこの発明の一実施例を示す。この実施例では拡散板３としてオパールガラスと呼ばれる拡散特性を持つ白色ガラスの一方の面を球面に研磨し、その球面を受光素子２の受光面に向って対向させ、上面を平坦面とした場合を示す。球面の曲率半径としては１０〜１５ｍｍ程度の範囲で選定する。
球面で形成される受光素子２との間の空隙部分には必要に応じて透明な接着剤或は適当な充填材を充填してもよい。或は球面を上向きとし、拡散板３の平坦面を受光素子２の受光面に接着してもよい。
【００１３】
何れにしても受光素子２の周辺部には拡散板３の肉薄の部分が配置されるから、被測定光が拡散板３の周辺部に受光されるとき、拡散板３の透過光量が増加する。
この結果として拡散板３において拡散された拡散光が拡散板３の周辺部から洩れ出たとしても、その不足分は透過光で補われ、正規に測定できる面積を拡げることができる。図１２に示す曲線Ｂはこの発明で得られた感度特性を示す。従来の感度特性（曲線Ａ）と比較して平坦な部分が拡げられ、正規の測定値を得ることができる受光面積の範囲が拡張されていることが解る。
【実施例２】
【００１４】
図２にこの発明の第２の実施例を示す。この実施例２では拡散板３に厚み部３Ａを設けた実施例を示す。拡散板３に厚み部３Ａを設けたことにより、被測定光の減衰量を大きくすることができる。つまり、光パワーメータ本体２０で測定可能な光パワーのレンジを越える強度の強い光のパワーを測定する場合に適用することによりその強い光のパワーを定常の測定レンジで測定することができ、測定レンジを拡げることができる。
【実施例３】
【００１５】
図３はこの発明の第３の実施例を示す。この実施例では拡散板３に形成する球面の頂点に平坦面３Ｂを形成した場合を示す。この平坦面３Ｂの形成面積（切削量）を適宜に選定することにより拡散板３の中央部分の光の透過率をわずかに調整し、適正な透過率に設定する作業を容易に行うことができる。
【実施例４】
【００１６】
図４はこの発明の第４の実施例を示す。この実施例では図２に示した実施例と図３に示した実施例を組合せた実施例を示す。この組合せにより、強い光の測定が可能になる利点と、その強い光の測定レンジで拡散板３の中央部分の光の透過量を最適値に設定することが容易にできる利点とが得られる。
【実施例５】
【００１７】
この発明の請求項３で提案した光パワーメータ用センサ部１０の実施例を示す。光パワーメータ用センサ部１０は図９で説明したように、平帯状の延長板１１と、この延長板１１の一端側に形成されたグリップ部１２と、受光器１３とによって構成される。
この発明による光パワーメータ用センサ部１０は受光器１３をセンサヘッド１４に格納し、このセンサヘッド１４を延長板１１の先端に着脱自在に装着した構造とした点と、センサヘッド１４に格納する受光器１３は拡散板３と受光素子２とを積層して構成されるが、この発明では拡散板３を図１乃至図４に示した実施例の構造と同様に一方の面に拡散板３のほぼ中央位置に頂点を持つ球状の厚みの傾斜面を具備した拡散板とした点を特徴とするものである。
【００１８】
図５に示す実施例ではセンサヘッド１４をビス１６で延長板１１の先端部分に着脱自在に装着した例を示す。
センサヘッド１４の内部に格納した受光器１３はリード線１７でグリップ部１２に内蔵した配線基板に電気的に接続される。リード線１７は延長板１１に形成された空間部分に押し込まれて格納されており、センサヘッド１４を延長板１１から取り外した際にはリード線１７を延長板１１の空間部分から引き出し、受光器１３を延長板１１から離れた任意の位置に配置できるように構成する。
【００１９】
このように構成することにより、利用者の使い勝手を飛躍的に向上させることができる利点が得られる。つまり、受光器１３を利用者が測定対象とする装置等に組込むことができるようになる。その一例を図６に示す。図６では受光器１３を格納したセンサヘッド１４をアタッチメント１８に装着した例を示す。アタッチメント１８は例えばＣＤ−ＲＯＭのドライブ装置、ＤＶＤのドライブ装置等の各種のメディアのドライブ装置のメディア押入スロットに挿入できる形状とし、アタッチメント１８をメディア挿入スロットに挿入すると受光器１３がこれらのドライブ装置に設けられている光源の光を受光する位置に配置されるようにアタッチメント１８への取付位置を設定する。
【００２０】
このように受光器１３をアタッチメント１８に装着することにより各種メディアのドライブ装置の光源の光パワーを測定する操作を自動化することができる。つまり、従来は人手によって延長板１１をドライブ装置のメディア挿入スロットに挿入し、目視で延長板１１の先端に装着した受光器１３に被測定光を受光させる操作を行って光パワーの測定を行っていたが、図６に示したアタッチメント１８を利用できることによりアタッチメント１８をメディア挿入スロットに差し込む操作だけでドライブ装置の光源の光を受光器１３に受光する状態に設定することができ、自動的に光パワーを測定できることになる。
【００２１】
更に、この発明によればアタッチメント１８に受光器１３を装着し、各種メディアのドライブ装置のメディア挿入スロットに差し込んで光パワーを測定する場合、受光器１３に装着した拡散板３の形状を一方の面に球面状の厚みの傾斜面を付し、この傾斜面によって光の透過量を周辺に向う程大きくするようにした光量の補正を行った受光器を用いる構成とするから、アタッチメント１８のドライブ装置への装着位置が多少ずれてもこの発明に用いる受光器１３は適正な測定結果が得られる受光面積が拡げられていることから、適正な受光面の範囲で受光する率を高めることができる。つまり、この発明による受光器１３の受光特性が得られたことによりアタッチメント１８を利用して各種メディアのドライブ装置の光パワー測定が可能となり、受光器１３の受光特性の改善と、受光器１３を延長板１１から取外し可能とした構造との組合せで得られる作用効果は大きい。尚、図６に示すアタッチメント１８を各種メディアのドライブ装置へのアタッチメントとした場合を説明したが、その他の光学機器に装着するアタッチメントにも適用することができる。
【実施例６】
【００２２】
図７にこの発明の光パワーメータ用センサ部１０の他の実施例を示す。図７に示す実施例では受光器１３を格納したセンサヘッド１４にピン１４Ａを突設し、このピン１４Ａを延長板１１の端面に形成した孔１４Ｂに係合させ、ピン１４Ａの抜き差しによってセンサヘッド１４を延長板１１に着脱する構造とした場合を示す。この場合もリード線１７は延長板１１内に収納されており、センサヘッド１４を延長板１１から取り外した場合はリード線１７を引き出してセンサヘッド１４を任意の位置に装着できる点は図５に示す実施例と同様である。
【実施例７】
【００２３】
図８に更に他の実施例を示す。図８に示す実施例では延長板１１の先端部分に開閉蓋１９を設け、この開閉蓋１９で閉じた空間内にセンサヘッド１４を格納する構造とした場合を示す。開閉蓋１９を例えばバネ等により閉状態に弾性的に偏倚させることにより、センサヘッド１４の格納状態を維持させることができる。弾性的な閉止力に抗して開閉蓋１９を開くことによりセンサヘッド１４を取り出すことができ、リード線１７の延長が許される範囲で任意の位置にセンサヘッド１４を装着することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
この発明による光パワーメータ用受光器及び光パワーメータ用センサ部は共に各種の光源の光パワーを測定する光パワーメータに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明による光パワーメータ用受光器の一実施例を説明するための拡大側面図。
【図２】この発明による光パワーメータ用受光器の他の実施例を説明するための拡大側面図。
【図３】この発明による光パワーメータ用受光器の更に他の実施例を説明するための拡大側面図。
【図４】この発明による光パワーメータ用受光器の更に他の実施例を説明するための拡大側面図。
【図５】この発明による光パワーメータ用センサ部の一実施例を説明するための斜視図。
【図６】この発明による光パワーメータ用センサ部の応用例を説明するための斜視図。
【図７】この発明による光パワーメータ用センサ部の他の実施例を説明するための斜視図。
【図８】この発明による光パワーメータ用センサ部の更に他の実施例を説明するための斜視図。
【図９】従来の光パワーメータの概要を説明するための斜視図。
【図１０】従来の光パワーメータ用受光器の構造を説明するための拡大側面図。
【図１１】図１０に示した受光器の受光感度特性を測定する方法を説明するための斜視図。
【図１２】図１１を用いて説明した測定方法で測定した受光感度特性を従来とこの発明とを比較して示すグラフ。
【符号の説明】
【００２６】
１０      光パワーメータ用センサ部        １４    センサヘッド
１１      延長板                          １６    ビス
１２      グリップ部                      １７    リード線
１３Ａ    厚み部                          １８    アタッチメント
１３Ｂ    平坦面                          １９    開閉蓋
１        基板                            ２０    光パワーメータ本体
２        受光素子                        ２１    表示器
３        拡散板
４        被測定光
【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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【図９】
2005181127.tif 000011
【図１０】
2005181127.tif 000012
【図１１】
2005181127.tif 000013
【図１２】
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