JP2991471B2 - 光ビーム検出装置 - Google Patents
光ビーム検出装置Info
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- JP2991471B2 JP2991471B2 JP25828490A JP25828490A JP2991471B2 JP 2991471 B2 JP2991471 B2 JP 2991471B2 JP 25828490 A JP25828490 A JP 25828490A JP 25828490 A JP25828490 A JP 25828490A JP 2991471 B2 JP2991471 B2 JP 2991471B2
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Description
とを検出する光ビーム検出装置に関する。
ポットの通過タイミングを検出するために、フォトダイ
オードが用いられる。すなわち、光スポットの通過位置
にフォトダイオードを配設し、その出力強度の変化を検
出することでタイミングを検出をする。しかし、この手
法によれば、光ビームの強度自体が変化するとフォトダ
イオードから出力される光電流も変化するので、所定の
しきい値レベルと比較したときにタイミングに誤差が生
じる。
た素子を用い、光学的プッシュプルをとることによりタ
イミング検出する技術が提案されている。これによれ
ば、フォトダイオードから出力される光電流の波高が変
化しても、検出タイミングは一定に保つことができる。
のフォトダイオードが必要になるため受光素子の占有面
積が大きくなる。一方、フォトダイオードのサイズの大
小は検出出力のパルス幅の長短をもたらすので、フォト
ダイオードを小型化しすぎると出力パルス幅が短くなり
すぎ、後段回路での信号処理が難しくなってしまう。
ら、後段回路において容易に検出出力を信号処理するこ
とのできる光ビーム検出装置を提供することを目的とす
る。
置され、光を検出する領域が長方形である第1および第
2の受光素子を有し、これら受光素子の出力を対比する
ことにより光ビームのスポットが前記第1の受光素子側
から前記第2の受光素子側に通過したことを検出する光
ビーム検出装置において、前記光ビームのスポットの通
過方向における前記第1の受光素子のサイズが、前記第
2の受光素子のサイズより小さくなっていることを特徴
とする。
受光素子のサイズを小さくしたので、全体を小型化しな
がら光スポットの通過タイミングを検出できる。また、
光ビームのスポットが後で通過する受光素子のサイズは
小さくしないので、時間幅が十分に長い検出出力(パル
ス出力)を得ることができる。
る。
ている。同図に示すように、第1のフォトダイオードPD
12の出力(光電流)は第1の増幅器11で電流・電圧変換
されて増幅され、第2のフォトダイオードPD22からの光
電流は第2の増幅器12で電流・電圧変換されて増幅さ
れ、これらの出力は比較器2に与えられる。そして、比
較器2の出力はパルス信号となって端子OUTから後段回
路に与えられる。
平面構成と光電流出力波形を示し、同図(a)および
(b)は従来のように光を検出する領域が長方形である
フォトダイオードを等分割したとき、同図(c)および
(d)は、光を検出する領域が長方形である第1のフォ
トダイオードを、光を検出する領域が長方形である第2
のフォトダイオードに比べて小さいサイズとしたときで
ある。まず、等分割(L11=L21)した同図(a),
(b)について説明すると、第1のフォトダイオードPD
11と第2のフォトダイオードPD21の上を、光ビームのス
ポットが矢印SLのように通過すると、その光電流出力I
11,I21の波形は同図(b)の実線のようになる。このI
11,I21は第1の増幅器11と第2の増幅器12でそれぞれ電
圧レベルV11,V21に変換されて増幅されるので、比較器
2からは第2図(b)のクロス点XA1で立ち上るパルス
波形が出力される。このとき、クロス点XA1の時間位置
は光電流I11,I21(電圧レベルV11,V21)の波高値に影響
されない。
ドPD12のサイズを第2のフォトダイオードPD22のサイズ
よりも小さくしたとき(L12<L22)には、光電流I12,I
22およびこれに対応した電圧レベルV12,V22の波形は、
同図(d)の実線のようになる。この場合にも、光電流
の波高値に影響されることなくタイミング検出でき、し
かも受光素子の全体としてのサイズを小型化できる。こ
の小型化の程度は、実際には第2図に示されたものに比
してはるかに大きい。すなわち、参照用第1のフォトダ
イオードPD12の光ビーム移動方向の長さは、理想的には
光ビームのスポットサイズまで狭めることができ、光ビ
ームの広がり余裕を考慮したとしても、光ビームのスポ
ットサイズが50μm程度であるときは第1のフォトダイ
オードPD12のサイズL12は100μm程度にできる。これに
対し、第2のフォトダイオードPD22のサイズは1000μm
程度であるので、結局は全体のサイズを半分近くまで小
型化できる。
て、より正確なタイミング検出が可能になる。すなわ
ち、フォトダイオードは必然的に接合容量Cjを有してお
り、これを第1図の回路で示すと点線のようになる。こ
こで、Cj1は参照用の第1のフォトダイオードPD12によ
る接合容量であり、Cj2はタイミングパルス出力用の第
2のフォトダイオードPD22による接合容量である。この
ような接合容量が存在すると、フォトダイオードの出力
は第2図(b),(d)の実線のようにはならず、点線
のように遅延が生じる。そして、この遅延量は接合容量
の大きさに比例する。ここで、接合容量はフォトダイオ
ードのサイズが小さいほど小さく、従って第2図(d)
のように、サイズの小さい第1のフォトダイオードPD12
の遅延は他に比べて小さくなる。このため、受光面が等
分割された第2図(a)の構成では、同図(b)のよう
にクロス点がXA1がXB2へと大きくずれるのに対し、第1
のフォトダイオードを小型化した第2図(c)の構成で
は、同図(d)のようにクロス点はXA2からXB2へとわず
かにずれるだけに止まる。よって、正確なタイミング検
出が可能になる。
の波高値をV11、第2の増幅器12の出力の波高値をV12と
すると、クロス点付近の時間に対する差電圧の変化率の
絶対値 |d(V11−V12)/dt| は、第1のフォトダイオードPD12のサイズL12を小さく
するほど大きくなり、比較器2の出力に現れるジッタも
小さくなる。本発明によれば、第1のフォトダイオード
PD12のサイズは光ビームのスポットサイズまで小さくで
きるので、クロス点付近での上記絶対値を高くして、ジ
ッタの少ない出力パルスを比較器2から後段回路に与え
ることができる。
変形が可能である。
力のクロス点を検出する変りに、第1のフォトダイオー
ドの最大値をホールドし、これを参照して第2のフォト
ダイオードの出力からタイミング検出してもよい。ま
た、極性が逆ならば、第1のフォトダイオードの最小値
をホールドしてタイミング検出してもよい。
ポットが先に通過する受光素子のサイズを小さくしたの
で、全体を小型化しながら光スポットの通過タイミング
を検出できる。また、光ビームのスポットが後で通過す
る受光素子のサイズは小さくしないので、時間幅が十分
に長いパルス出力を得ることができる。このため、後段
回路において容易に検出出力を信号処理することができ
る。
図、第2図は受光素子の構成とその出力を示す図であ
る。 PD12……第1のフォトダイオード、PD22……第2のフォ
トダイオード、11……第1の増幅器、12……第2の増幅
器、2……比較器、Cj1,Cj2……接合容量。
Claims (1)
- 【請求項1】互いに隣接して配置され、光を検出する領
域が長方形である第1および第2の受光素子を有し、こ
れら受光素子の出力を対比することにより光ビームのス
ポットが前記第1の受光素子側から前記第2の受光素子
側に通過したことを検出する光ビーム検出装置におい
て、 前記光ビームのスポットの通過方向における前記第1の
受光素子のサイズが、前記第2の受光素子のサイズより
小さくなっていることを特徴とする光ビーム検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25828490A JP2991471B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 光ビーム検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25828490A JP2991471B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 光ビーム検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04134874A JPH04134874A (ja) | 1992-05-08 |
JP2991471B2 true JP2991471B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=17318117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25828490A Expired - Lifetime JP2991471B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 光ビーム検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2991471B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011136065A1 (ja) * | 2010-04-26 | 2011-11-03 | 日本電気株式会社 | 画像表示装置および発光タイミング制御方法 |
-
1990
- 1990-09-27 JP JP25828490A patent/JP2991471B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04134874A (ja) | 1992-05-08 |
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