JP2000200922A - 光信号検出装置および光信号検出方法 - Google Patents
光信号検出装置および光信号検出方法Info
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- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
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- G11B7/13—Optical detectors therefor
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光電変換効率を高くすることと、光電変換効
率のばらつきを抑えることの両立が困難。 【解決手段】 第１の光検出素子１０１と、第２の光検
出素子１０２と、第１及び第２の光検出素子からの出力
の差分をとって差動信号を出力する差動出力手段２０１
と、を有する光信号検出装置において、第１の光検出素
子１０１からの出力に応じて、第２の光検出素子１０２
の入射光に対する出力を変化させる制御手段４１を有す
る。
率のばらつきを抑えることの両立が困難。 【解決手段】 第１の光検出素子１０１と、第２の光検
出素子１０２と、第１及び第２の光検出素子からの出力
の差分をとって差動信号を出力する差動出力手段２０１
と、を有する光信号検出装置において、第１の光検出素
子１０１からの出力に応じて、第２の光検出素子１０２
の入射光に対する出力を変化させる制御手段４１を有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光信号検出装置およ
び光信号検出方法に係わり、特に、２つ以上の光検出素
子を持ち、これらの内の２つの光検出素子の出力差分を
取って差動信号を出力する機能を有する光信号検出装置
および光信号検出方法に関する。
び光信号検出方法に係わり、特に、２つ以上の光検出素
子を持ち、これらの内の２つの光検出素子の出力差分を
取って差動信号を出力する機能を有する光信号検出装置
および光信号検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】２つ以上の光検出素子を持つ光信号検出
装置において、それらのうち、２つの光検出素子からの
出力信号の差を取り、差動信号を作り出すとき、２つの
光検出素子の入射光と電気出力の関係すなわち光電変換
効率は、２つの光検出素子の間で相対的に一定で有るこ
とが求められる。
装置において、それらのうち、２つの光検出素子からの
出力信号の差を取り、差動信号を作り出すとき、２つの
光検出素子の入射光と電気出力の関係すなわち光電変換
効率は、２つの光検出素子の間で相対的に一定で有るこ
とが求められる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、光電変換効率
をそろえようとすると、光電変換効率が比較的低く、特
性のそろった光検出素子しか使うことができず、差動信
号を取るための光信号検出装置では光電変換効率を高く
することができなかった。
をそろえようとすると、光電変換効率が比較的低く、特
性のそろった光検出素子しか使うことができず、差動信
号を取るための光信号検出装置では光電変換効率を高く
することができなかった。
【０００４】その一方、光電変換効率の高い光信号検出
装置を実現するためには、高い光電変換効率を有するア
バランシェフォトダイオードの様な光電変換素子を採用
すればよいが、アバランシェフォトダイオードは素子間
の光電変換効率のばらつきが大きく、差動信号を取るの
には向かないため、光電変換効率高い差動信号検出装置
の実現が難しかった。
装置を実現するためには、高い光電変換効率を有するア
バランシェフォトダイオードの様な光電変換素子を採用
すればよいが、アバランシェフォトダイオードは素子間
の光電変換効率のばらつきが大きく、差動信号を取るの
には向かないため、光電変換効率高い差動信号検出装置
の実現が難しかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の光信号検出装置
は、第１の光検出素子と、第２の光検出素子と、該第１
及び第２の光検出素子からの出力の差分をとって差動信
号を出力する差動出力手段と、を有する光信号検出装置
において、前記第１の光検出素子からの出力に応じて、
前記第２の光検出素子の入射光に対する出力を変化させ
る制御手段を有することを特徴とする。
は、第１の光検出素子と、第２の光検出素子と、該第１
及び第２の光検出素子からの出力の差分をとって差動信
号を出力する差動出力手段と、を有する光信号検出装置
において、前記第１の光検出素子からの出力に応じて、
前記第２の光検出素子の入射光に対する出力を変化させ
る制御手段を有することを特徴とする。
【０００６】本発明の光信号検出方法は、第１の光検出
素子と第２の光検出素子とからの出力の差分をとって差
動信号を出力する光信号検出方法において、前記第１の
光検出素子からの出力に応じて、前記第２の光検出素子
の入射光に対する出力を変化させることを特徴とする。
素子と第２の光検出素子とからの出力の差分をとって差
動信号を出力する光信号検出方法において、前記第１の
光検出素子からの出力に応じて、前記第２の光検出素子
の入射光に対する出力を変化させることを特徴とする。
【０００７】本発明では、アバランシェフォトダイオー
ドのように光電変換効率がそろえにくい光検出素子を使
用した場合でも、差動信号が精度よく検出できるよう
に、差動信号に求められる２つの光検出素子のそれぞれ
の出力を比較し、第１の光検出素子と第２の光検出素子
の光変換効率との差を検出し、その変換効率の差に応じ
た、例えばバイアス電圧を第２の光検出素子にかけるこ
とによって、二つの光変換素子の光電変換効率を見かけ
上同一にして、差動信号の精度を向上することにより、
光電変換効率が高いアバランシェフォトダイオード等を
使用した差動信号検出装置を実現する。
ドのように光電変換効率がそろえにくい光検出素子を使
用した場合でも、差動信号が精度よく検出できるよう
に、差動信号に求められる２つの光検出素子のそれぞれ
の出力を比較し、第１の光検出素子と第２の光検出素子
の光変換効率との差を検出し、その変換効率の差に応じ
た、例えばバイアス電圧を第２の光検出素子にかけるこ
とによって、二つの光変換素子の光電変換効率を見かけ
上同一にして、差動信号の精度を向上することにより、
光電変換効率が高いアバランシェフォトダイオード等を
使用した差動信号検出装置を実現する。
【０００８】なお、本願発明に関連する技術として、特
開昭６１−１５８０４２号公報には、第１の受光手段と
第２の受光手段の直流オフセットを検出して、作動増幅
器の入力へ供給することが開示され、また、特開平７−
２８２４５８号公報には、第１及び第２の受光素子から
得られる第１及び第２の受光出力のバランスを最適な状
態に制御し得ることが開示されているが、いずれも上記
本発明のように光電変換効率を合わせるものではない。
開昭６１−１５８０４２号公報には、第１の受光手段と
第２の受光手段の直流オフセットを検出して、作動増幅
器の入力へ供給することが開示され、また、特開平７−
２８２４５８号公報には、第１及び第２の受光素子から
得られる第１及び第２の受光出力のバランスを最適な状
態に制御し得ることが開示されているが、いずれも上記
本発明のように光電変換効率を合わせるものではない。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１０】図１は本発明の光信号検出装置の一実施例
を示す構成図である。図２は第１の光検出素子の構成図
である。図３は第２の光検出素子の構成図である。
を示す構成図である。図２は第１の光検出素子の構成図
である。図３は第２の光検出素子の構成図である。
【００１１】図２に示すように、第１の光検出素子１０
１は、光電変換効率の高いアバランシェフォトダイオー
ド１１と、これに一定のバイアス電圧を与えるバイアス
回路２１と、アバランシェフォトダイオード１１からの
出力電流を電圧に変換するオペアンプ３１からなる。
１は、光電変換効率の高いアバランシェフォトダイオー
ド１１と、これに一定のバイアス電圧を与えるバイアス
回路２１と、アバランシェフォトダイオード１１からの
出力電流を電圧に変換するオペアンプ３１からなる。
【００１２】また、図３に示すように、第２の光検出素
子１０２は、アバランシェフォトダイオード１２と、後
述する制御手段４１の出力に応じて変化するバイアス電
圧を与えることの出来るバイアス回路２２と、アバラン
シェフォトダイオード１２からの出力電流を電圧に変換
するオペアンプ３２からなる。
子１０２は、アバランシェフォトダイオード１２と、後
述する制御手段４１の出力に応じて変化するバイアス電
圧を与えることの出来るバイアス回路２２と、アバラン
シェフォトダイオード１２からの出力電流を電圧に変換
するオペアンプ３２からなる。
【００１３】図１に示すように、第１の光検出素子１０
１の出力と第２の光検出素子１０２の出力は、差動出力
回路２０１に入力され差動信号出力として取り出される
と共に、第１の光検出素子１０１の出力と、第２の光検
出素子１０２の出力は、制御手段４１に入力され、制御
手段４１は、第１の光検出素子１０１と第２の光検出素
子１０２での特定周波領域での光電変換効率が等しくな
るように、第２の光検出素子１０２へのバイアス電圧を
変化させる制御出力を発生する。
１の出力と第２の光検出素子１０２の出力は、差動出力
回路２０１に入力され差動信号出力として取り出される
と共に、第１の光検出素子１０１の出力と、第２の光検
出素子１０２の出力は、制御手段４１に入力され、制御
手段４１は、第１の光検出素子１０１と第２の光検出素
子１０２での特定周波領域での光電変換効率が等しくな
るように、第２の光検出素子１０２へのバイアス電圧を
変化させる制御出力を発生する。
【００１４】この結果、第１の光検出素子と第２の光変
換素子の光電変換効率は等しくなり、正確な差動信号が
出力され、光電変換効率の高く正確な差動信号を出力す
る光信号検出装置が実現する。
換素子の光電変換効率は等しくなり、正確な差動信号が
出力され、光電変換効率の高く正確な差動信号を出力す
る光信号検出装置が実現する。
【００１５】図４はアバランシェフォトダイオード１０
１，１０２の光電変換効率の検出方法を示す説明図であ
る。
１，１０２の光電変換効率の検出方法を示す説明図であ
る。
【００１６】ここでは、本発明を光ディスク装置に適用
した場合を例に取って説明する。光ディスク装置の場
合、１つのビーム（光束）を、２つの第１および第２の
光検出素子１０１，１０２に等分に入射することを目的
として差動検出を行う。
した場合を例に取って説明する。光ディスク装置の場
合、１つのビーム（光束）を、２つの第１および第２の
光検出素子１０１，１０２に等分に入射することを目的
として差動検出を行う。
【００１７】光電変換効率を検出、比較するには、まず
全光量を第１の光検出素子１０１に入射して、その場合
の第１の光検出素子１０１の出力電圧Ａを出力保持回路
３０１で保持する。そして全光量を第２の光検出素子１
０２に入射して、その場合の第２の光検出素子１０２の
出力電圧Ｂを出力保持回路３０２で保持する。出力電圧
Ａと出力電圧Ｂとの差を差動アンプ４０１で検出して、
差動電圧（Ａ−Ｂ）が０でない場合には、バイアス電圧
制御回路５０１によって、差動電圧（Ａ−Ｂ）に対応さ
せて光検出素子１０２のバイアス電圧を変化させること
により、光検出素子１０２からの出力電圧Ｂは出力電圧
Ｂ´となり、出力電圧Ｂ´＝出力電圧Ａとなって光電変
換効率をそろえることができる。
全光量を第１の光検出素子１０１に入射して、その場合
の第１の光検出素子１０１の出力電圧Ａを出力保持回路
３０１で保持する。そして全光量を第２の光検出素子１
０２に入射して、その場合の第２の光検出素子１０２の
出力電圧Ｂを出力保持回路３０２で保持する。出力電圧
Ａと出力電圧Ｂとの差を差動アンプ４０１で検出して、
差動電圧（Ａ−Ｂ）が０でない場合には、バイアス電圧
制御回路５０１によって、差動電圧（Ａ−Ｂ）に対応さ
せて光検出素子１０２のバイアス電圧を変化させること
により、光検出素子１０２からの出力電圧Ｂは出力電圧
Ｂ´となり、出力電圧Ｂ´＝出力電圧Ａとなって光電変
換効率をそろえることができる。
【００１８】図５は光ディスク装置の構成を示す一部構
成図である。図５（ａ）に示すように、レーザー光源５
から放射された光はビームスプリッタ３、コリメータレ
ンズ２、対物レンズ１を介して光ディスク７に照射さ
れ、光ディスク７からの反射光は対物レンズ１、コリメ
ータレンズ２、ビームスプリッタ３、検出レンズ４を介
して検出器６に入射される。
成図である。図５（ａ）に示すように、レーザー光源５
から放射された光はビームスプリッタ３、コリメータレ
ンズ２、対物レンズ１を介して光ディスク７に照射さ
れ、光ディスク７からの反射光は対物レンズ１、コリメ
ータレンズ２、ビームスプリッタ３、検出レンズ４を介
して検出器６に入射される。
【００１９】検出器６は図５（ｂ）に示すように、光検
出素子１０１、１０２からなり、その差信号によりトラ
ッキング制御等を行う。
出素子１０１、１０２からなり、その差信号によりトラ
ッキング制御等を行う。
【００２０】なお、本実施例では光検出素子が２つの場
合を取り上げたが、光検出素子が３以上の場合にも、例
えば１つの光検出素子の出力と他の光検出素子の出力と
の差動出力を得て、その出力値に基づき他の光検出素子
のバイアス電圧を制御することで同様に光電変換効率を
そろえることができる。また、光電変換部はアバランシ
ェフォトダイオードに限定されず、アバランシェフォト
ダイオードと同様に光電変換効率のばらつきが大きい素
子を用いることができる。
合を取り上げたが、光検出素子が３以上の場合にも、例
えば１つの光検出素子の出力と他の光検出素子の出力と
の差動出力を得て、その出力値に基づき他の光検出素子
のバイアス電圧を制御することで同様に光電変換効率を
そろえることができる。また、光電変換部はアバランシ
ェフォトダイオードに限定されず、アバランシェフォト
ダイオードと同様に光電変換効率のばらつきが大きい素
子を用いることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
素子ごとの光電変換効率のばらつきが大きいために差動
信号検出装置に使用することが出来なかった、高い光電
変換効率を有するアバランシェフォトダイオード等を使
用して、差動検出のばらつきが無い、光電変換効率高い
差動信号検出装置が実現出来る。
素子ごとの光電変換効率のばらつきが大きいために差動
信号検出装置に使用することが出来なかった、高い光電
変換効率を有するアバランシェフォトダイオード等を使
用して、差動検出のばらつきが無い、光電変換効率高い
差動信号検出装置が実現出来る。
【図１】本発明の光信号検出装置の一実施例を示す構成
図である。
図である。
【図２】第１の光検出素子の構成図である。
【図３】第２の光検出素子の構成図である。
【図４】アバランシェフォトダイオードの光電変換効率
の検出方法を示す説明図である。
の検出方法を示す説明図である。
【図５】光ディスク装置の構成を示す一部構成図であ
る。
る。
１１，１２ アバランシェフォトダイオード ２１，２２ バイアス回路 ３１，３２ オペアンプ ４１ 制御手段 １０１ 第１の光検出素子 １０２ 第２の光検出素子 ２０１ 差動出力回路 ３０１，３０２ 出力保持回路 ４０１ 差動アンプ ５０１ バイアス電圧制御回路
Claims (6)
- 【請求項１】 第１の光検出素子と、第２の光検出素子
と、該第１及び第２の光検出素子からの出力の差分をと
って差動信号を出力する差動出力手段と、を有する光信
号検出装置において、 前記第１の光検出素子からの出力に応じて、前記第２の
光検出素子の入射光に対する出力を変化させる制御手段
を有することを特徴とする光信号検出装置。 - 【請求項２】 前記第１および第２の光検出素子は光電
変換部と該光電変換部にバイアス電圧を印加する手段と
を有し、前記制御手段により前記第２の光検出素子にお
ける前記バイアス電圧を制御することを特徴とする請求
項１に記載の光信号検出装置。 - 【請求項３】 前記光電変換部はアバランシェフォトダ
イオードであることを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載の光信号検出装置。 - 【請求項４】 第１の光検出素子と第２の光検出素子と
からの出力の差分をとって差動信号を出力する光信号検
出方法において、 前記第１の光検出素子からの出力に応じて、前記第２の
光検出素子の入射光に対する出力を変化させることを特
徴とする光信号検出方法。 - 【請求項５】 前記第１および第２の光検出素子は光電
変換部と該光電変換部にバイアス電圧を印加する手段と
を有し、前記第２の光検出素子における前記バイアス電
圧を制御することで、前記第２の光検出素子の入射光に
対する出力を変化させることを特徴とする請求項１に記
載の光信号検出方法。 - 【請求項６】 前記光電変換部はアバランシェフォトダ
イオードであることを特徴とする請求項４又は請求項５
に記載の光信号検出方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11002144A JP2000200922A (ja) | 1999-01-07 | 1999-01-07 | 光信号検出装置および光信号検出方法 |
| DE19961097A DE19961097B4 (de) | 1999-01-07 | 1999-12-17 | Detektor für optische Signale und Verfahren zum Detektieren optischer Signale |
| US09/477,586 US6426494B1 (en) | 1999-01-07 | 2000-01-04 | Optical signal detector and optical signal detecting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11002144A JP2000200922A (ja) | 1999-01-07 | 1999-01-07 | 光信号検出装置および光信号検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000200922A true JP2000200922A (ja) | 2000-07-18 |
Family
ID=11521163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11002144A Pending JP2000200922A (ja) | 1999-01-07 | 1999-01-07 | 光信号検出装置および光信号検出方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6426494B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000200922A (ja) |
| DE (1) | DE19961097B4 (ja) |
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| US7605358B2 (en) | 2004-07-22 | 2009-10-20 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodetector having dual photodiode and gain adjusting amplifiers |
| US20160152177A1 (en) * | 2011-04-06 | 2016-06-02 | Nolimits Enterprises Inc. | Method and apparatus for selective blanking of a license plate using multiple light sensors |
| JP2018007043A (ja) * | 2016-07-01 | 2018-01-11 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | 光受信器、これを用いた光トランシーバ、及び光信号の受信制御方法 |
| US10357214B2 (en) | 2013-04-26 | 2019-07-23 | Toshiba Medical Systems Corporation | Photon counting CT apparatus, light detection device, radiation detection device, and radiation analysis device |
| WO2019230147A1 (ja) * | 2018-05-29 | 2019-12-05 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光差分検出器及び検査装置 |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| US6756578B1 (en) * | 2002-01-17 | 2004-06-29 | Trimble Navigation Limited | Photocell bias circuit |
| DE10393758D2 (de) * | 2002-09-13 | 2005-08-11 | Conti Temic Microelectronic | Photodetektor-Anordnung und Verfahren zur Störlichtkompensation |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6158042A (ja) | 1984-08-29 | 1986-03-25 | Toshiba Corp | マイクロプログラム制御方式 |
| JPH0790938B2 (ja) | 1986-09-18 | 1995-10-04 | 武蔵エンジニアリング株式会社 | 紙葉計数機 |
| JPH02271223A (ja) | 1989-04-12 | 1990-11-06 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 色識別装置 |
| JPH0560870A (ja) | 1991-09-05 | 1993-03-12 | Hamamatsu Photonics Kk | 放射線検出装置 |
| JP3426669B2 (ja) * | 1993-11-22 | 2003-07-14 | 三洋電機株式会社 | エラー信号発生回路 |
| JP2889803B2 (ja) * | 1993-11-22 | 1999-05-10 | 三洋電機株式会社 | レベル設定回路 |
| JP2970832B2 (ja) | 1994-03-14 | 1999-11-02 | 日立電子エンジニアリング株式会社 | 微粒子検出器の信号処理回路 |
| JPH07282458A (ja) | 1995-04-06 | 1995-10-27 | Sony Corp | トラツキング制御装置及び方法 |
-
1999
- 1999-01-07 JP JP11002144A patent/JP2000200922A/ja active Pending
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