JPH03115803A - 光ビーム位置検出器 - Google Patents
光ビーム位置検出器Info
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- JPH03115803A JPH03115803A JP25182589A JP25182589A JPH03115803A JP H03115803 A JPH03115803 A JP H03115803A JP 25182589 A JP25182589 A JP 25182589A JP 25182589 A JP25182589 A JP 25182589A JP H03115803 A JPH03115803 A JP H03115803A
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- Japan
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- light beam
- input
- detector
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- circuit
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は4分割光検出器を用いて光ビームの位置や角度
を検出する光ビーム位置検出器に関する。
を検出する光ビーム位置検出器に関する。
−IGに、光ビームの位置や角度を検出する方法として
、光ビームを4分割した光素子に投射させ、各光素子で
検出された信号に基づいて光ビームの投射位置を求め、
これから光ビームの位置や角度を検出する方法が用いら
れている。従来、この種の光ビーム位置検出器として、
第6図に示す構成のものが提案されている。
、光ビームを4分割した光素子に投射させ、各光素子で
検出された信号に基づいて光ビームの投射位置を求め、
これから光ビームの位置や角度を検出する方法が用いら
れている。従来、この種の光ビーム位置検出器として、
第6図に示す構成のものが提案されている。
即ち、4分割光検出器lの各光素子a −dから出力さ
れる信号を互いに等しいゲインを有する前置増幅回路2
〜5により増幅して電気信号A−Dを得る。そして、加
減演算回路6により、4分割光検出器1の分割方向X及
びY方向に応じて、それぞれ(A+D)−(B4C)及
び(A十B)−(C+D)の演算と、4分割光検出器1
に入力する光レベルの総和A十B十C+Dの演算を行う
。
れる信号を互いに等しいゲインを有する前置増幅回路2
〜5により増幅して電気信号A−Dを得る。そして、加
減演算回路6により、4分割光検出器1の分割方向X及
びY方向に応じて、それぞれ(A+D)−(B4C)及
び(A十B)−(C+D)の演算と、4分割光検出器1
に入力する光レベルの総和A十B十C+Dの演算を行う
。
その上で、入力光レベルによって入力光1=−−ム(7
)位置信号が変化しないように、除算回路7.8により
それぞれ((A+D)−(B4C))/ (A+B十C
+D)及び((A十B)−(C+D))/ (A+B+
C+D)の演算を行い、これを4分割光検出器1に対す
る入力光ビームの位置検出信号として出力している。
)位置信号が変化しないように、除算回路7.8により
それぞれ((A+D)−(B4C))/ (A+B十C
+D)及び((A十B)−(C+D))/ (A+B+
C+D)の演算を行い、これを4分割光検出器1に対す
る入力光ビームの位置検出信号として出力している。
〔発明が解決しようとする課題]
ところで、上述したような4分割光検出器では、入力さ
れるビーム位置に対する各光素子a −dの位置検出信
号の出力レベルには、入力される光ビームが円または楕
円の場合、第2図に示すような関係、即ち、光ビームの
入力位置が4分割の光素子a −dの中心から離れるほ
ど光ビームの入力位置変化量に対する出力レベルの変化
量が小さくなるという非線形の関係がある。このため、
この検出器を送信光ビームの位置或いは角度制御用の検
出器として使用する場合、入力ビームの位置によりゲイ
ンが異なるため、送信光ビームの位置や角度の制御範囲
が制限されるという問題がある。
れるビーム位置に対する各光素子a −dの位置検出信
号の出力レベルには、入力される光ビームが円または楕
円の場合、第2図に示すような関係、即ち、光ビームの
入力位置が4分割の光素子a −dの中心から離れるほ
ど光ビームの入力位置変化量に対する出力レベルの変化
量が小さくなるという非線形の関係がある。このため、
この検出器を送信光ビームの位置或いは角度制御用の検
出器として使用する場合、入力ビームの位置によりゲイ
ンが異なるため、送信光ビームの位置や角度の制御範囲
が制限されるという問題がある。
本発明の目的は入力位置変化量に対する出力レベルの変
化量の関係を線形にし、光ビーム位置や角度の制御範囲
の拡大を可能にした光ビーム位置検出器を提供すること
にある。
化量の関係を線形にし、光ビーム位置や角度の制御範囲
の拡大を可能にした光ビーム位置検出器を提供すること
にある。
本発明の光ビーム位置検出器は、4分割光検出器からの
信号を演算する演算回路の出力側に、入力レベルに対応
して入出力間のゲインが非線形に変化される非線形回路
を接続している。
信号を演算する演算回路の出力側に、入力レベルに対応
して入出力間のゲインが非線形に変化される非線形回路
を接続している。
この構成により、非線形回路は演算回路の非線形特性を
線形特性に補正し、光ビーム位置や角度の制御範囲を拡
大する。
線形特性に補正し、光ビーム位置や角度の制御範囲を拡
大する。
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第1図は本発明による光ビーム位置検出器のブロック図
である。図において、1は4分割された素子a −dで
構成される光検出器、2〜5は各素子a −dの前置増
幅回路、6は加減演算回路、7゜8は除算回路である。
である。図において、1は4分割された素子a −dで
構成される光検出器、2〜5は各素子a −dの前置増
幅回路、6は加減演算回路、7゜8は除算回路である。
更に、ここでは前記除算回路7,8の出力側にそれぞれ
非線形回路9,1゜を接続している。
非線形回路9,1゜を接続している。
この構成において、4分割光検出器1に入力される光ビ
ームが円又は楕円の場合、入力する光ビームの位置に対
応した除算回路7.8からの出力電圧は第2図に示すよ
うな特性となる。しかしながら、ここではこの除算回路
7,8からの出力側に、入力電圧の絶対値の増加に対応
して入出力間のゲインが変化される第3図に示すような
特性を有する非線形回路9.10を接続していることと
により、入力ビーム位置に対する出力電圧の特性は第4
図に示すように補正される。
ームが円又は楕円の場合、入力する光ビームの位置に対
応した除算回路7.8からの出力電圧は第2図に示すよ
うな特性となる。しかしながら、ここではこの除算回路
7,8からの出力側に、入力電圧の絶対値の増加に対応
して入出力間のゲインが変化される第3図に示すような
特性を有する非線形回路9.10を接続していることと
により、入力ビーム位置に対する出力電圧の特性は第4
図に示すように補正される。
この結果、入力光ビームの入力位置変化量に対する出力
レベルの変化量の関係は線形となり、光ビームの位置或
いは角度の制御範囲の拡大が可能となる。
レベルの変化量の関係は線形となり、光ビームの位置或
いは角度の制御範囲の拡大が可能となる。
なお、第3図に示すような特性を有する非線形回路9.
10は、ダイオード等の非線形素子を用いることにより
、容易に実現可能である。
10は、ダイオード等の非線形素子を用いることにより
、容易に実現可能である。
第5図に本発明の光ビーム位置検出器11を用いた光ビ
ーム送出角度制御装置を示す。送信光ビームをミラー偏
向機構13を通した上で、その−部をビームスプリッタ
14で分岐し、集光レンズ15により光ビーム位置検出
器11上の4分割光検出器1へ入力する。このとき2.
集光レンズ15により光ヒ゛−ムの送出方向角度は4分
割光検出器1上の位置へ変換される。そして、光ビーム
位置検出器11で得られた位置信号が外部から制御回路
12へ入力する制御信号と一致するようミラー偏向機構
13を駆動し、光ビームの送出角度の制御を行っている
。この制御系では、光ビーム位置検出器11の出力特性
が第4図に示すような特性となっているため、従来の検
出器を使用した場合に比べ、広範囲な送出角度制御が可
能になっている。
ーム送出角度制御装置を示す。送信光ビームをミラー偏
向機構13を通した上で、その−部をビームスプリッタ
14で分岐し、集光レンズ15により光ビーム位置検出
器11上の4分割光検出器1へ入力する。このとき2.
集光レンズ15により光ヒ゛−ムの送出方向角度は4分
割光検出器1上の位置へ変換される。そして、光ビーム
位置検出器11で得られた位置信号が外部から制御回路
12へ入力する制御信号と一致するようミラー偏向機構
13を駆動し、光ビームの送出角度の制御を行っている
。この制御系では、光ビーム位置検出器11の出力特性
が第4図に示すような特性となっているため、従来の検
出器を使用した場合に比べ、広範囲な送出角度制御が可
能になっている。
〔発明の効果]
以上説明したように本発明は、入力レベルに応じて入出
力間のゲインが変化される非線形回路を出力側に接続し
ているので、4分割光検出器に入力される光ビーム位置
による出力信号のゲインの変化を線形に補正でき、光ビ
ームの位置或いは角度を制御する際の制御範囲を拡大す
ることができる効果がある。
力間のゲインが変化される非線形回路を出力側に接続し
ているので、4分割光検出器に入力される光ビーム位置
による出力信号のゲインの変化を線形に補正でき、光ビ
ームの位置或いは角度を制御する際の制御範囲を拡大す
ることができる効果がある。
第1図は本発明による゛光ビーム位置検出器のブロック
図、第2図は除算回路の入出力特性を示す図、第3図は
非線形回路の入出力特性を示す図、第4図は第1図の回
路における入出力特性を示す図、第5図は本発明を適用
した光ビーム送出角度制御装置のブロック図、第6図は
従来の光ビーム位置検出器のブロック図である。 1・・・4分割光検出器、2〜5・・・前置増幅回路、
6・・・加減演算回路、7,8・・・除算回路、9.1
0・・・非線形回路、11・・・光ビーム位置検出器、
12・・・制御回路、13・・・ミラー偏向回路、14
・・・ビームスプリッタ、15・・・集光レンズ、a
−d・・・光素子。 第4 図 第5 図
図、第2図は除算回路の入出力特性を示す図、第3図は
非線形回路の入出力特性を示す図、第4図は第1図の回
路における入出力特性を示す図、第5図は本発明を適用
した光ビーム送出角度制御装置のブロック図、第6図は
従来の光ビーム位置検出器のブロック図である。 1・・・4分割光検出器、2〜5・・・前置増幅回路、
6・・・加減演算回路、7,8・・・除算回路、9.1
0・・・非線形回路、11・・・光ビーム位置検出器、
12・・・制御回路、13・・・ミラー偏向回路、14
・・・ビームスプリッタ、15・・・集光レンズ、a
−d・・・光素子。 第4 図 第5 図
Claims (1)
- 1、入力される光ビームを4分割してそれぞれ信号を得
る4個の光素子からなる4分割光検出器と、各光素子の
信号を演算し、演算結果から前記光ビームの位置を検出
する演算回路とを備える光ビーム位置検出器において、
前記演算回路の出力側には、入力レベルに対応して入出
力間のゲインが非線形に変化される非線形回路を接続し
、この非線形回路によって前記演算回路の非線形特性を
線形特性に補正し得るように構成したことを特徴とする
光ビーム位置検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25182589A JPH03115803A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 光ビーム位置検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25182589A JPH03115803A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 光ビーム位置検出器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03115803A true JPH03115803A (ja) | 1991-05-16 |
Family
ID=17228481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25182589A Pending JPH03115803A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 光ビーム位置検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03115803A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0565276A2 (en) * | 1992-04-06 | 1993-10-13 | AT&T Corp. | Free-space optical switching apparatus |
JPH0783620A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-03-28 | Nec Corp | レーザ変位計 |
JP2009053699A (ja) * | 2000-12-07 | 2009-03-12 | Fujitsu Ltd | 光信号交換器の制御装置および制御方法 |
US20130194587A1 (en) * | 2011-12-13 | 2013-08-01 | Semiconductor Components Industries, Llc | Lens position detecting circuit |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50113955A (ja) * | 1974-02-21 | 1975-09-06 | ||
JPS5391772A (en) * | 1977-01-21 | 1978-08-11 | Canon Inc | Measurement apparatus |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP25182589A patent/JPH03115803A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS50113955A (ja) * | 1974-02-21 | 1975-09-06 | ||
JPS5391772A (en) * | 1977-01-21 | 1978-08-11 | Canon Inc | Measurement apparatus |
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EP0565276A3 (en) * | 1992-04-06 | 1995-04-05 | American Telephone & Telegraph | Free-space optical switching apparatus |
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JP4549413B2 (ja) * | 2000-12-07 | 2010-09-22 | 富士通株式会社 | 光信号交換器の制御装置および制御方法 |
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US9074876B2 (en) * | 2011-12-13 | 2015-07-07 | Semiconductor Components Industries, Llc | Lens position detecting circuit |
US9389066B2 (en) | 2011-12-13 | 2016-07-12 | Semiconductor Components Industries, Llc | Lens position detecting circuit and method |
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