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
- output
- 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 |
|---|---|---|---|---|
| JPS50113955A (ja) * | 1974-02-21 | 1975-09-06 | ||
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0565276A2 (en) * | 1992-04-06 | 1993-10-13 | AT&T Corp. | Free-space optical switching apparatus |
| EP0565276A3 (en) * | 1992-04-06 | 1995-04-05 | American Telephone & Telegraph | Free-space optical switching apparatus |
| JPH0783620A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-03-28 | Nec Corp | レーザ変位計 |
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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 |
| US20130194587A1 (en) * | 2011-12-13 | 2013-08-01 | Semiconductor Components Industries, Llc | Lens position detecting circuit |
| 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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