(57)【要約】【課題】  被測定光線のプロファイルを安価で携帯性に優れた機器を用いて検査することを可能にする光学マスクを提供する。【解決手段】  大きさが互いに異なる光透過部を光学マスクに設け、かつ、これら光透過部の各々を、光強度測定装置への被測定光線の入射経路内に個別に配置可能にすることによって、解決した。【選択図】  図１     
2005274407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大きさが互いに異なる光透過部を備え、該光透過部の各々を、光強度測定装置への被測定光線の入射経路内に個別に配置可能であることを特徴とする光学マスク。
【請求項２】
前記光透過部の各々が、１つのマスク本体に分散配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光学マスク。
【請求項３】
第１光透過部と、該第１光透過部よりも大形の第２光透過部とを備え、前記第１光透過部は、前記被測定光線のプロファイルが劣化していないときには該被測定光線を部分的に遮ることなく透過させることが可能で、前記被測定光線のプロファイルが劣化しているときには該被測定光線を部分的に遮ることが可能な大きさを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学マスク。
【請求項４】
前記光透過部それぞれの平面形状が円形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学マスク。
【請求項５】
前記光透過部それぞれの直径が１〜２．５ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項４に記載の光学マスク。
【請求項６】
前記光透過部の各々が、遮光性基板に形成された貫通孔であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学マスク。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学マスクの使用方法であって、前記光透過部のうちの１つを光強度測定装置への被測定光線の入射経路内に配置し、この状態で前記被測定光線の強度を測定した後、前記光透過部のうちの他の１つを前記光強度測定装置への被測定光線の入射経路内に配置し、この状態で前記被測定光線の強度を再度測定することを特徴とする光学マスクの使用方法。
【請求項８】
前記被測定光線が、光ファイバからの出射光であることを特徴とする請求項７に記載の光学マスクの使用方法。
【請求項９】
前記被測定光線が、被処理水中の濁質の凝集状態を検知するための凝集センサの測定光であることを特徴とする請求項７又は８に記載の光学マスクの使用方法。
【請求項１０】
前記凝集センサが、前記測定光の出射端が前記被処理水中にあるときにのみ前記測定光を出射することを特徴とする請求項９に記載の光学マスクの使用方法。
【請求項１１】
前記光強度測定装置として携帯型の光テスタを用いることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の光学マスクの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学マスク及びその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ発振器は、レーザ加工、光通信、光記憶、科学計測等、種々の技術分野で光源として利用されている。レーザ発振器を光源として組み込んだ装置の性能は、出射されるレーザ光のビーム径や広がり角等に大きく左右されるので、定期的に、あるいは非定期的にレーザ光のプロファイルを検査することが望まれる場合が多々ある。特に、レーザ光の出射面が汚れるとレーザ光のプロファイルが変化するので、前記出射面が汚れ易い機器では、レーザ光のプロファイルを検査する必要性が高い。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されている発明の凝集モニタリング装置では、光ファイバの一端を被処理水に浸漬した状態でここからレーザ光を出射させ、このとき生じる散乱光を検出して被処理水中の濁質の凝集状態をモニタリングしている。このため、レーザ光の出射面は比較的汚れ易い。したがって、モニタリング精度を基準レベル以上に保つためには、レーザ光の出射面の汚れ等に起因してレーザ光のプロファイル、特にビーム径やビームの広がり角が変化しているか否かを定期的に、あるいは非定期的に検査することが望まれる。
【０００４】
レーザ光のプロファイルを測定するための装置としては、パーソナルコンピュータで制御して使用される「レーザビームプロファイラＬＥＰＡＳ−１１」（商品名、浜松ホトニクス社製）が知られている。また、モノクロメータやポリクロメータを用いても、レーザ光のプロファイルを測定することが可能である。
【特許文献１】特開２００２−１９５９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のレーザビームプロファイラ、モノクロメータ、及びポリクロメータはいずれも高価であり、しかも、携帯性に比較的劣るという問題を有している。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その第１の目的は、被測定光線のプロファイルを安価で携帯性に優れた機器を用いて検査することを可能にする光学マスクを提供することにある。
【０００７】
また、本発明の第２の目的は、被測定光線のプロファイルを安価で携帯性に優れた機器を用いて検査することを可能にする光学マスクの使用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記第１の目的を達成する本発明の光学マスクは、大きさが互いに異なる光透過部を備え、該光透過部の各々を、光強度測定装置への被測定光線の入射経路内に個別に配置可能であることを特徴とする（以下、この光学マスクを「光学マスクＩ」ということがある。）。
【０００９】
例えばレーザ光や光ファイバからの出射光のように指向性が高い光線の広がり角は出射面が汚れると大きくなり、これに伴って、光線の単位面積当たりの強度（エネルギー密度）も低下する。したがって、被測定光線の単位面積当たりの強度を測定することにより、そのプロファイルが劣化しているか否かを検査することができる。ただし、被測定光線の単位面積当たりの強度は、出射面の汚れ具合に応じて変化する他、光源の駆動条件によっても変動する。
【００１０】
本発明の光学マスクＩは、大きさが互いに異なる光透過部を備えているので、被測定光線の種類に応じて各光透過部の大きさを予め選定しておくことにより、被測定光線の光源の駆動条件が分かっているときは勿論、駆動条件が分かっていなくても、光強度測定装置による測定結果に基づいて被測定光線のプロファイルが劣化しているか否かを検査することが可能になる。この検査に必要な光強度は、安価で携帯性に優れた市販の光強度測定装置を用いたとしても、実用上充分な精度の下に測定することが可能である。したがって、本発明の光学マスクＩによれば、被測定光線のプロファイルを安価で携帯性に優れた機器を用いて検査することが可能になる。なお、測定原理の詳細については後述する。
【００１１】
本発明の光学マスクＩにおいては、（１）前記光透過部の各々が、１つのマスク本体に分散配置されている（以下、この光学マスクを「光学マスクII」ということがある。）こと、が好ましい。
【００１２】
上記（１）の発明の光学マスクIIによれば、当該光学マスクIIを１つの部材によって構成することができるので、取り扱い性や携帯性を向上させることが容易になる。
【００１３】
本発明の光学マスクＩ〜IIのいずれにおいても、（２）第１光透過部と、該第１光透過部よりも大形の第２光透過部とを備え、前記第１光透過部は、前記被測定光線のプロファイルが劣化していないときには該被測定光線を部分的に遮ることなく透過させることが可能で、前記被測定光線のプロファイルが劣化しているときには該被測定光線を部分的に遮ることが可能な大きさを有している（以下、この光学マスクを「光学マスクIII」 ということがある。）こと、（３）前記光透過部それぞれの平面形状が円形である（以下、この光学マスクを「光学マスクIV」ということがある。）こと、（４）前記光透過部それぞれの直径が１〜２．５ｍｍの範囲内である（以下、この光学マスクを「光学マスクＶ」ということがある。）こと、が好ましい。
【００１４】
上記（２）〜（５）の発明の光学マスクIII 〜Ｖによれば、例えば科学計測で測定光として多用されるレーザ光のプロファイルを、安価で携帯性に優れた機器を用いて検査することが容易になる。
【００１５】
本発明の光学マスクＩ〜Ｖのいずれにおいても、前記複数の光透過部の各々が、遮光性基板に形成された貫通孔である（以下、この光学マスクを「光学マスクVI」ということがある。）こと、が好ましい。
【００１６】
この発明の光学マスクVIによれば、光透過部が貫通孔からなるので、光透過部での光の反射が抑止される。その結果として、被測定光線のプロファイルの検査精度を高めることができる。また、製造コストを抑えることが容易になる。
【００１７】
前述した第２の目的を達成する本発明の光学マスクの使用方法は、上述した本発明の光学マスクＩ〜VIの使用方法であり、前記光透過部のうちの１つを光強度測定装置への被測定光線の入射経路内に配置し、この状態で前記被測定光線の強度を測定した後、前記光透過部のうちの他の１つを前記光強度測定装置への被測定光線の入射経路内に配置し、この状態で前記被測定光線の強度を再度測定することを特徴とする。
【００１８】
本発明の光学マスクの使用方法によれば、被測定光線の光源の駆動条件が分かっているときは勿論、駆動条件が分かっていなくても、被測定光線のプロファイルを安価で携帯性に優れた機器を用いて検査することが可能になる。
【００１９】
本発明の光学マスクの使用方法においては、（Ａ）前記被測定光線が、光ファイバからの出射光であること、（Ｂ）前記被測定光線が、被処理水中の濁質の凝集状態を検知するための凝集センサの測定光であること、又は、（Ｃ）前記凝集センサが、前記測定光の出射端が前記被処理水中にあるときにのみ前記測定光を出射すること、とすることができる。
【００２０】
また、本発明の光学マスクの使用方法においては、（Ｄ）前記光強度測定装置として携帯型の光テスタを用いること、が好ましい。この発明によれば、検査のための作業が容易になると共に、検査に要するコストを抑え易くなる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の光学マスク、及び本発明の光学マスクの使用方法によれば、被測定光線のプロファイルを安価で携帯性に優れた機器を用いて検査することが可能になるので、出射光のプロファイルを定期的に、あるいは非定期的に検査することが望まれる機器の維持管理コストの削減が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の光学マスク、及び、本発明の光学マスクの使用方法について順次詳述する。
【００２３】
＜光学マスク＞
図１は、本発明の光学マスクの一例を概略的に示す斜視図である。図示の光学マスク１０は、マスク本体１と、このマスク本体１に設けられた第１光透過部３ａ及び第２光透過部３ｂと、マスク本体１を水平に支持するための第１支持部５、第２支持部６、第３支持７、及び第４支持部８とを備えている。
【００２４】
マスク本体１は、遮光性を有する有機材料又は無機材料により形成された板状部であり、その平面形状は矩形である。このマスク本体１に設けられている第１光透過部３ａ及び第２光透過部３ｂは、それぞれ、マスク本体１の厚さ方向と平行な方向に当該マスク本体１を貫通する貫通孔である。
【００２５】
第１光透過部３ａは、例えば、被測定光線のプロファイルが劣化していないときには当該被測定光線を部分的に遮ることなく透過させることが可能で、被測定光線のプロファイルが劣化しているときには当該被測定光線を部分的に遮ることが可能な大きさを有しており、第２光透過部３ｂは第１光透過部３ａよりも大形である。図示の例では、第１光透過部３ａ及び第２光透過部３ｂいずれの平面形状も円形である。これら第１光透過部３ａと第２光透過部３ｂとは、後述する光強度測定装置への被測定光線の入射経路内に各々を個別に配置するに充分な距離、互いに離れている。
【００２６】
第１支持部５は、第１光透過部３ａが設けられている側の長手方向端部に形成されて、マスク本体１の片面１ａよりも当該マスク本体１の厚さ方向に突出している。この第１支持部５の内面（第１光透過部３ａ側の面を意味する。）５ａと上述の第１光透過部３ａとの相対的な位置関係は、後述する光強度測定装置の受光部の所定の側面を内面５ａに面接触させたときに、第１光透過部３ａ全体を前記の受光部における受光面と平面視上重ねることができるように選定することが好ましい。
【００２７】
第２支持部６は、第２光透過部３ｂが設けられている側の長手方向端部に形成されて、マスク本体１における前記の片面１ａとは反対側の面１ｂよりも当該マスク本体１の厚さ方向に突出している。この第２支持部６の内面（第２光透過部３ｂ側の面を意味する。）６ａと上述の第２光透過部３ｂとの相対的な位置関係は、後述する光強度測定装置の受光部の所定の側面を内面６ａに面接触させたときに、第２光透過部３ｂ全体を前記の受光部における受光面と平面視上重ねることができるように選定することが好ましい。
【００２８】
第３支持部７は、マスク本体１の長手方向中央部において、マスク本体１の１つの側面１ｃに固定されており、第４支持部８は、マスク本体１の長手方向中央部において、マスク本体１における側面１ｃの対向面１ｄに固定されている。これら第３支持部７及び第４支持部８は、いずれも、マスク本体１の面１ａ、１ｂよりも当該マスク本体１の厚さ方向に突出している。
【００２９】
面１ｂが下となるようして光学マスク１０を水平面上に置いたとき、この光学マスク１０は、第２支持部６、第３支持部７、及び第４支持部８によって水平に支持される。上記の水平面と面１ｂとの距離の値は、後述する光強度測定装置の受光部の厚さと同じ値となるように選定することが好ましい。一方、面１ａが下となるようにして光学マスク１０を水平面上に置いたとき、この光学マスク１０は、第１支持部５、第３支持部７、及び第４支持部８によって水平に支持される。上記の水平面と面１ａとの距離の値も、後述する光強度測定装置の受光部の厚さと同じ値となるように選定することが好ましい。
【００３０】
なお、第１支持部５、第２支持部６、第３支持部７、及び第４支持部８は、それぞれ、マスク本体１とは別部材とすることもできるし、マスク本体１と一体成形することもできる。図示の例では、第１支持部５及び第２支持部６がマスク本体１と一体成形されており、第３支持部７及び第４支持部８はマスク本体１とは別部材として作製された後にマスク本体１に取り付けられている。
【００３１】
上述した構造を有する光学マスク１０は、大きさ（直径）が互いに異なる第１光透過部３ａと第２光透過部３ｂとを有しており、これら第１光透過部３ａと第２光透過部３ｂとが、後述する光強度測定装置への被測定光線の入射経路内に各々を個別に配置するに充分な距離、互いに離れているので、１つの被測定光線について次の２つの光強度の測定を可能にする。１つは、第１光透過部３ａを透過した被測定光線についての光強度（以下、「光強度Ａ」という。）であり、他の１つは第２光透過部３ｂを透過した被測定光線についての光強度（以下、「光強度Ｂ」という。）である。
【００３２】
既に説明したように、第１光透過部３ａは、被測定光線のプロファイルが劣化していないときには当該被測定光線を部分的に遮ることなく透過させることが可能で、被測定光線のプロファイルが劣化しているときには当該被測定光線を部分的に遮ることが可能な大きさを有するものである。また、第２光透過部３ｂは、第１光透過部３ａよりも大形である。このため、被測定光線のプロファイルが劣化していないときには、上記の光強度Ａと上記の光強度Ｂとは、測定誤差がなければ同じ値になる。
【００３３】
一方、被測定光線のプロファイルが劣化しているときには、光強度Ａの測定時に被測定光線の一部しか第１光透過部３ａを透過できなくなる結果として、光強度Ａよりも光強度Ｂの方が大きくなる。光強度Ａと光強度Ｂとの相対的な大小関係は、被測定光線の光源の駆動条件に左右されない。また、光強度Ａ及び光強度Ｂは、安価で携帯性に優れた市販の光強度測定装置を用いたとしても、実用上充分な精度の下に測定することが可能である。
【００３４】
したがって、本形態の光学マスク１０によれば、被測定光線のプロファイルを安価で携帯性に優れた機器を用いて検査することが可能になる。その結果として、出射光のプロファイルを定期的に、あるいは非定期的に検査することが望まれる機器の維持管理コストを削減することが容易になる。
【００３５】
＜光学マスクの使用方法（第１形態）＞
図２及び図３は、それぞれ、図１に示した光学マスク１０の使用形態の一例を概略的に示す斜視図である。光学マスク１０を用いて被測定光線ＬＢのプロファイルを検査するにあたっては、光学マスク１０の他に光強度測定装置３０（例えば携帯型の光テスタ）を用いる。光学マスク１０については既に説明したので、光学マスク１０及びその構成要素には図１で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
図示の光強度測定装置３０は、受光部２０と、装置本体２５と、これらを電気的に接続するコード２７とを有している。受光部２０は、受光面２２に入射した光の強度（受光量）に応じた電気信号を生成し、この電気信号はコード２７を介して装置本体２５に送られる。装置本体２５は、受光部２０から送られてきた電気信号に基づいて、受光面２２に入射した光の強度を算出し、その結果を表示部２５ａに表示する。なお、受光面２２の平面形状は、光学マスク１０に形成されている第２光透過部３ｂよりも大きな直径を有する円形である。
【００３７】
検査にあたっては、まず、受光面２２が鉛直上方を向くようにして受光部２０を水平に配置し、その上に光学マスク１０を配置する。このとき、受光部２０において受光面２２が形成されている側の面２０ａは、光学マスク１０におけるマスク本体１の一面（図示の例では面１ａ）に密着する。結果として、不要光が受光面２２に入射することが抑制される。
【００３８】
次いで、受光部２０の長手方向端面２０ｂを第１支持部５の内面５ａに面接触させたまま受光部２０の位置を調整して、第１光透過部３ａ全体を受光面２２と平面上重ならせる。また、被測定光線ＬＢの中心軸（光軸）を第１光透過部３ａの平面視上の幾何学中心と一致させる。図示の例では、光ファイバ４０の一端から被測定光線ＬＢが出射している。
【００３９】
光学マスク１０、受光部２０、及び被測定光線ＬＢを上述した位置関係に容易に配置するうえからは、光学マスク１０、受光部２０、及び光ファイバ４０を所定の位置関係に保持することができるガイド部材を予め作製しておくことが好ましい。なお、光ファイバ４０から出射する被測定光線ＬＢは拡散光であるので、光ファイバ４０での被測定光線ＬＢの出射面とマスク本体１の上面（面１ｂ）との距離をどの程度にして検査を行うかは、予め定めておく。第１光透過部３ａ及び第２光透過部３ｂの直径は、それぞれ、前記の距離と、プロファイルが劣化していないときの被測定光線ＬＢのビーム径とに応じて予め設定する。
【００４０】
光学マスク１０、受光部２０、及び被測定光線ＬＢ（光ファイバ４０）を上述の位置関係に保った状態で光強度測定装置３０の電源を投入すると、被測定光線ＬＢはマスク本体１により部分的に遮られ、径方向中央部側の光のみが第１光透過部３ａを透過して受光面２２に入射する。第１光透過部３ａを透過して受光面２２に入射した被測定光線ＬＢの強度が表示部２５ａに表示されるので、この測定結果（以下、「測定結果Ｉ」という。）を記録する。この測定結果Ｉが、前述した光強度Ａに相当する。
【００４１】
次に、図３に示すように、光学マスク１０を図２に示した状態から天地させ、さらに、第２支持部６の内面６ａに受光部２０の長手方向端面２０ｂが面接触するように配置し直す。このときも、受光部２０における面２０ａは、光学マスク１０におけるマスク本体１の一面（図示の例では面１ｂ）に密着する。第２光透過部３ｂ全体を受光面２２と平面上重ならせ、被測定光線ＬＢの中心軸（光軸）を第２光透過部３ｂの平面視上の幾何学中心と一致させる。
【００４２】
光学マスク１０、受光部２０、及び被測定光線ＬＢ（光ファイバ４０）を上述の位置関係に保つと、図示の例では被測定光線ＬＢ全体が第２光透過部３ｂを透過して受光面２２に入射する。したがって、図３に示した状態で光強度測定装置３０の電源を投入すると、被測定光線ＬＢ全体の光強度が表示部２５ａに表示される。この測定結果（以下、「測定結果II」という。）が、前述した光強度Ｂに相当する。
【００４３】
この後、前述の測定結果Ｉ（光強度Ａ）と上述の測定結果II（光強度Ｂ）とを対比する。測定結果Ｉ（光強度Ａ）と測定結果II（光強度Ｂ）とが測定誤差内の同じ値であると認められれば、被測定光線ＬＢのプロファイルは劣化していないと判断することができ、測定結果Ｉ（光強度Ａ）よりも測定結果II（光強度Ｂ）の方が測定誤差を超えた大きな値であると認められれば、被測定光線ＬＢのプロファイルは劣化していると判断することができる。図示の例では、被測定光線ＬＢ全体が第２光透過部３ｂを透過することから、測定結果Ｉ（光強度Ａ）よりも測定結果II（光強度Ｂ）の方が大きくなり、被測定光線ＬＢのプロファイルは劣化していると判断される。
【００４４】
被測定光線ＬＢのプロファイルが劣化していると判断された場合には、プロファイルが劣化していない光線が光ファイバ４０から出射するように、光ファイバ４０での被測定光線ＬＢの出射面を清浄化するか、被測定光線ＬＢの光源を取り替える等の措置をとる。なお、測定結果Ｉ及び測定結果IIは、どちらを先に求めてもよい。
【００４５】
＜光学マスクの使用方法（第２形態）＞
図４は、図１に示した光学マスク１０を図２及び図３に示した光強度測定装置３０と組み合わせて使用する際の他の形態を示す概略図である。図示の例では、光ファイバ４０がガイド部材５０によって支持されており、光強度測定装置３０の装置本体２５もガイド部材５０によって支持されている。
【００４６】
ガイド部材５０は、台座部５２と、台座部５２に立設されて鉛直方向に延びる垂直ガイド５４と、垂直ガイド５４に沿って移動させて所望の位置で固定することができると共に光ファイバ４０を保持することができる第１ホルダ５６と、第１ホルダ５６よりも上方において垂直ガイド５４に沿って移動させて所望の位置で固定することができると共に装置本体２５を保持することができる第２ホルダ５８とを備えている。
【００４７】
台座部５２は平坦な側面５２ａを有している。この側面５２ａには、図４には表していないが、例えばパッシブアライメント用の基準面を有するアライメント用部材を設けることができる。
【００４８】
上記のアライメント用部材は、第１ホルダ５６によって光ファイバ４０を保持し、かつ、上記の基準面に光学マスク１０の側面を当接させつつ当該光学マスク１０の長手方向端面を側面５２ａに当接させたときに、光ファイバ４０の中心軸（光軸）と、第１光透過部３ａ又は第２光透過部３ｂの幾何学中心とが平面視上一致するように設計することが好ましい。さらに、光学マスク１０の長手方向端面を側面５２ａに面接触させた状態で、この長手方向端面の内面（第１支持部５又は第２支持部６の内面）に受光部２０の長手方向端面２０ｂ（図２又は図３参照）を面接触させ、かつ、上記の基準面に受光部２０の側面を当接させたときに、第１光透過部３ａ又は第２光透過部３ｂの幾何学中心が受光部２０の受光面２２（図２又は図３参照）の略中央部に平面視上位置するように設計することが好ましい。
【００４９】
前述した光強度Ａ及び光強度Ｂを測定するにあたっては、光ファイバ４０の端面（被測定光線ＬＢの出射面）と光学マスク１０の上面との距離が所定の値となるように第１ホルダ５６の位置を調整する。また、光ファイバ４０の中心軸（光軸）と第１光透過部３ａ又は第２光透過部３ｂの幾何学中心とを平面視上一致させ、かつ、これらの中心軸（光軸）と幾何学中心とを受光部２０の受光面２２の略中央部に平面視上位置させる。光強度測定装置３０の装置本体２５は、第２ホルダ５８によって見易い高さに保持する。このように各部材を配置して被測定光線ＬＢの光強度Ａ、Ｂを測定することにより、被測定光線ＬＢのプロファイルを容易に検査することが可能になる。
【００５０】
＜変形例＞
本発明の光学マスクは、上記説明のように１つのマスク本体に複数の光透過部が形成された単一の器具であってもよいし、各々が少なくとも１つの光透過部を備えた複数のマスク本体によって構成される器具であってもよい。本発明の光学マスクは、これら２つの形態を包含する。
【００５１】
また、本発明の光学マスクは、１種類の被測定光線のみについてそのプロファイルを検査することができるものであってもよいし、ビーム形状又はビーム径が異なる複数種の被測定光線についてそれらのプロファイルを検査することができるものであってもよい。１種類の被測定光線のプロファイルの検査には、互いに大きさが異なる最低２つの光透過部が必要である。光学マスク（マスク本体）の平面形状は、幾つの光透過部を形成するかに応じて、矩形、十文字状、円形等、適宜選定可能である。
【００５２】
被測定光線のプロファイルは、大きさが互いに異なる光透過部を透過させたときに光強度測定装置によって測定される光強度（受光量）を比較することによって検査する他に、上記の光強度に対応するエネルギー密度を比較することによっても検査することができる。
【００５３】
受光量の比較により被測定光線のプロファイルを検査しようとする場合には、既に説明したように、被測定光線のプロファイルが劣化していないときには当該被測定光線を部分的に遮ることなく透過させることが可能で、かつ、被測定光線のプロファイルが劣化しているときに当該被測定光線を部分的に遮ることが可能な大きさを有する光透過部（第１光透過部）と、これよりも大形の光透過部（第２光透過部）とを備えた光学マスクを用いることが好ましい。
【００５４】
一方、上記のエネルギー密度の比較により被測定光線のプロファイルを検査しようとする場合には、受光量の比較により被測定光線のプロファイルを検査する場合に使用される複数の光透過部と同様の組み合わせの光透過部を用いることができる他に、例えば、被測定光線のプロファイルが劣化していないときでも当該被測定光線を部分的に遮ることが可能な大きさを有する光透過部と、上記の第２光透過部に相当する光透過部とを含んだ組み合わせとすることができる。この場合、大きさが互いに異なる光透過部を透過させたときに光強度測定装置によって測定されるエネルギー密度には必ず差が現れるので、この差がどの程度のときに被測定光線のプロファイルが劣化していると判断するのが適当か、判断基準となる基準値を予め実験的に求めておくことが好ましい。また、検査時には、被測定光線の光源の駆動条件を、上記の基準値を求めたときの駆動条件に設定することが好ましい。
【００５５】
個々の光透過部の平面形状は、プロファイルを検査しようとする被測定光線の本来のビーム形状（プロファイルが劣化していないときのビーム形状及びビーム径）に応じて適宜選定可能である。例えば、被測定光線が光ファイバからの出射光や発光ダイオードからの放射光である場合には、個々の光透過部の平面形状を円形とすることができる。また、被測定光線がレーザ発振器から出射したままのレーザ光、又は、このレーザ光を光ファイバにより導光したものである場合には、例えば円形、矩形等とすることができる。光透過部の平面形状は、必ずしも被測定光線のビーム形状（プロファイルが劣化していないときのビーム形状）と相似形である必要性はなく、例えば被測定光線のビーム形状が略矩形であるときに光透過部の平面形状を円形とすることもできる。この場合、上述した第１光透過部の大きさは、例えば、被測定光線の外接円に略相当する直径の円形とすることが好ましい。被測定光線が光ファイバからの出射光である場合や、半導体レーザから出射したままのレーザ光である場合には、例えば、個々の光透過部の平面形状を円形とし、かつ、その直径を１〜２．５ｍｍ程度の範囲内で適宜選定することが可能である。
【００５６】
光透過部は、遮光性材料に設けられた貫通孔とする他に、光透過性基板の表面に金属クロム等の遮光性材料又はタングステン等の光吸収性材料の膜を所定形状に設けることによって画定されるものとすることもできる。ただし、光学マスクの製造コストを抑えるという観点からは、遮光性材料に貫通孔を設けることによって光透過部を形成することが好ましい。また、光透過部での光の反射を抑止して被測定光線のプロファイルの検査精度を高めるという観点からも、遮光性材料に貫通孔を設けることによって光透過部を形成することが好ましい。
【００５７】
図１に示した光学マスク１０は４つの支持部５、６、７、８を有するものであるが、本発明の光学マスクにおいては、支持部は任意部材である。光学マスクに支持部を設ける場合、その数及び形状は、支持部によりマスク本体をどのような状態で支持するのかに応じて、適宜選定可能である。被測定光線のプロファイルは、本発明の光学マスクを水平以外の状態に設置しても検査可能である。
【００５８】
検査に使用する光強度測定装置の構成、グレード、性能等は特に限定されない。出射光のプロファイルを定期的に、あるいは非定期的に検査することが望まれる機器の維持管理コストを削減するという観点からは、所望の検査精度が得られさえすれば、安価なものの方が好ましい。例えば、前述した特許文献１に記載されている発明の凝集モニタリング装置のように、出射光（モニタリング用の測定光）の出射面が屋外に配置され、出射面の汚れの進行が不規則で、しかも、出射面を光強度測定装置の受光面と所定の位置関係に配置するまでに人手を要する機器については、高価な光強度測定装置を常設するよりも携帯型の安価な光強度測定装置を用いた方が有益である場合が多い。
【００５９】
上記の凝集モニタリング装置、又は、この凝集モニタリング装置と同様の機能を有する凝集センサからの出射光のプロファイルを検査する場合、検査時に被測定光線（これらの場合はレーザ光）が誤って人に照射されるのを抑制するために、これら凝集モニタリング機器及び凝集センサに、測定光（モニタリング又はセンシングのための測定光）の出射端が被処理水中にあるときにのみ測定光を出射する機能を付加することが好ましい。
【００６０】
このような機能は、例えば、測定光の出射端近傍に一対の電極を配置し、これらの電極間の電気抵抗を検出して出射端が被処理水中にあるのか空気中にあるのかを判断し、この判断結果に基づいて測定光（レーザ光）の光源の動作を制御することができるように凝集モニタリング装置又は凝集センサを構成することによって、付加することができる。
【００６１】
なお、被測定光線が如何なるものであっても、被測定光線のプロファイルを測定する際には、必要に応じて、光強度測定装置の受光面への不要光の入射を抑制するために、遮光のための措置を別途とることができる。
【実施例】
【００６２】
まず、光強度測定装置として、携帯型の光テスタ（三和Ｍ．Ｉ．テクノス社製のLASER POWER METER LP1（商品面）） を用意した。また、この光テスタと組み合わせて用いたときに、図２又は図３に示した光強度測定装置３０に対する光学マスク１０と同様の機能を有する光学マスクを用意した。さらに、この光学マスクと組み合わせて用いたときに、図４に示した光学マスク１０に対するガイド部材５０と同様の機能を有するガイド部材を用意した。上記の光学マスクは、平面形状が直径１ｍｍの円形である第１光透過部と、平面形状が直径１．５ｍの円形である第２光透過部とを備えている。
【００６３】
また、別々の現場で１箇月間使用した凝集センサを２つ用意した。これらの凝集センサは、いずれも、光ファイバの一端から測定光としてレーザ光を出射するタイプのものである。各凝集センサで測定光として用いられるレーザ光が、被測定光線である。
【００６４】
次に、上述した光テスタ及び光学マスク、並びに上記２つの凝集センサの一方（以下、「サンプルＩ」という。）においてレーザ光が出射される光ファイバを、上述のガイド部材を用いて図４に示した関係に配置し、外光を遮断しつつ前述した光強度Ａに相当する光強度ａ（光学マスクの第１光透過部を透過した被測定光線の光強度を意味する。）、及び、前述した光強度Ｂ（光学マスクの第２光透過部を透過した被測定光線の光強度を意味する。）に相当する光強度ｂを測定した。同様に、上述した光テスタ及び光学マスク、並びに上記２つの凝集センサの他方（以下、「サンプルII」という。）においてレーザ光が出射される光ファイバを、上述のガイド部材を用いて図４に示した関係に配置して、外光を遮断しつつ光強度ａ及び光強度ｂを測定した。なお、サンプルＩ及びサンプルIIのいずれについても、光強度ａ及び光強度ｂを測定する際の光ファイバの端面（レーザ光の出射面）と光テスタの受光面との距離は１０ｍｍとした。
【００６５】
この後、サンプルＩ及びサンプルIIそれぞれについて、光強度ａの値を１としたときの光強度ｂの相対値を求め、被測定光線のプロファイルを評価した。光強度ａ及び光強度ｂの測定結果（相対値）を表１に示す。
【００６６】
【表１】
2005274407.tif 000003
【００６７】
表１に示したように、サンプルＩでは、光強度ａと光強度ｂとが互いに略同じ値である。したがって、サンプルＩでの被測定光線（レーザ光）のプロファイルは劣化していないと判断される。実際に光ファイバの端面を目視により観察したところ、汚れは認められなかった。
【００６８】
一方、サンプルIIでは、光強度ａよりも光強度ｂの方が大きいので、被測定光線（レーザ光）の広がり角が拡大している、すなわち、被測定光線（レーザ光）のプロファイルが劣化していると判断される。実際に光ファイバの端面を目視により観察したところ、小さな汚れが所々に認められた。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の光学マスクの一例を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示した光学マスクの使用形態の一例を概略的に示す斜視図である。
【図３】図１に示した光学マスクの他の使用形態を概略的に示す斜視図である。
【図４】図１に示した光学マスクの更に他の使用形態を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  マスク本体
３ａ、３ｂ  光透過部
１０  光学マスク
２０  受光部
２２  受光面
３０  光強度測定装置（携帯型の光テスタ）
【図１】
2005274407.tif 000004
【図２】
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【図３】
2005274407.tif 000006
【図４】
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