JPH0629928A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
- Publication number
- JPH0629928A JPH0629928A JP4089305A JP8930592A JPH0629928A JP H0629928 A JPH0629928 A JP H0629928A JP 4089305 A JP4089305 A JP 4089305A JP 8930592 A JP8930592 A JP 8930592A JP H0629928 A JPH0629928 A JP H0629928A
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- Japan
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- concave mirror
- light receiving
- light
- receiving element
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ノイズの影響を可能なるかぎり少なくして、
受光率を向上させることのできる光電変換装置を開発す
ること。 【構成】 軸線Ｚより一定距離はなした点を焦点Ｆとす
る曲線を軸線Ｚ回りに回転して得られる第１の凹面鏡５
０と、上記した焦点Ｆと同じ点を焦点とし、軸線Ｚより
一定距離はなれた点と軸線Ｚとの間を結ぶ曲線を軸線Ｚ
回りに回転して得られる第２の凹面鏡５１とを設ける。
そして、第２の凹面鏡５１を第１の凹面鏡５０の内側に
配置すると共に、第２の凹面鏡５１の反射光路に受光素
子５３が配置してある。
受光率を向上させることのできる光電変換装置を開発す
ること。 【構成】 軸線Ｚより一定距離はなした点を焦点Ｆとす
る曲線を軸線Ｚ回りに回転して得られる第１の凹面鏡５
０と、上記した焦点Ｆと同じ点を焦点とし、軸線Ｚより
一定距離はなれた点と軸線Ｚとの間を結ぶ曲線を軸線Ｚ
回りに回転して得られる第２の凹面鏡５１とを設ける。
そして、第２の凹面鏡５１を第１の凹面鏡５０の内側に
配置すると共に、第２の凹面鏡５１の反射光路に受光素
子５３が配置してある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光による空中電送装置
の受光器、ＰＯＳ（ポジションオペレ−ションシステ
ム）、パソコンとプリンタ間の光通信などに利用すると
ころの光電変換装置に関する。
の受光器、ＰＯＳ（ポジションオペレ−ションシステ
ム）、パソコンとプリンタ間の光通信などに利用すると
ころの光電変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光による空中電送に利用される光電変換
装置には様々な構成のものがあるが、その一例を図４に
示す。１は内面を反射面とした放物面鏡、２は受光素子
で、図示しない光発信器からの光（パルス状の光）
Ｌ1、Ｌ2・・・・・・・・を放物面鏡１で集光し、この
集光した光を受光素子２で光電変換する構成となってい
る。３は受光素子２で光電変換された光電変換信号を増
幅器などを含む信号出力回路に導くためのリ−ド線であ
る。
装置には様々な構成のものがあるが、その一例を図４に
示す。１は内面を反射面とした放物面鏡、２は受光素子
で、図示しない光発信器からの光（パルス状の光）
Ｌ1、Ｌ2・・・・・・・・を放物面鏡１で集光し、この
集光した光を受光素子２で光電変換する構成となってい
る。３は受光素子２で光電変換された光電変換信号を増
幅器などを含む信号出力回路に導くためのリ−ド線であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】光電変換装置は、光発
信器から発信された光をできる限り多く受光素子に導く
ことが必要であるが、上述した従来の光電変換装置では
次のような問題がある。受光素子２の受光する光が零或
いは弱い場合、受光素子２のインピ−ダンスが高くな
り、リ−ド線からノイズが入ってパルス状の光信号の受
信に影響を与えてしまう。
信器から発信された光をできる限り多く受光素子に導く
ことが必要であるが、上述した従来の光電変換装置では
次のような問題がある。受光素子２の受光する光が零或
いは弱い場合、受光素子２のインピ−ダンスが高くな
り、リ−ド線からノイズが入ってパルス状の光信号の受
信に影響を与えてしまう。
【０００４】これを解決するには、受光素子２の近くで
インピ−ダンス変換しなければならないが、それには図
５に示すようなインピ−ダンスの変換回路部品４を備え
た配線基板５を備える必要がある。
インピ−ダンス変換しなければならないが、それには図
５に示すようなインピ−ダンスの変換回路部品４を備え
た配線基板５を備える必要がある。
【０００５】ところが、このようなプリント配線基板５
を図４に示した受光素子２の近くに備えると、光発信器
からの光Ｌ1、Ｌ2・・・・・が配線基板５によって遮ら
れ、受光素子２の受光率が低下する。
を図４に示した受光素子２の近くに備えると、光発信器
からの光Ｌ1、Ｌ2・・・・・が配線基板５によって遮ら
れ、受光素子２の受光率が低下する。
【０００６】また、受光素子２を図４に示したように配
置すると、光発信器からの光Ｌ1、Ｌ2・・・・・のう
ち、Ｌ1、Ｌ3のような光を受光素子２の受光面に導くこ
とができず、このことも受光素子２の受光率を下げる要
因となっている。さらに、このように配置する受光素子
２は取付構成においても問題がある。
置すると、光発信器からの光Ｌ1、Ｌ2・・・・・のう
ち、Ｌ1、Ｌ3のような光を受光素子２の受光面に導くこ
とができず、このことも受光素子２の受光率を下げる要
因となっている。さらに、このように配置する受光素子
２は取付構成においても問題がある。
【０００７】本発明は上記した問題点を解決するため、
受光率を向上させ、ノイズの混入を防止することのでき
るこの種の光電変換装置を開発することを目的とする。
受光率を向上させ、ノイズの混入を防止することのでき
るこの種の光電変換装置を開発することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明では、ある軸線より一定距離はなした点を
焦点とする曲線を、上記軸線の回りに回転して得られる
第１の凹面鏡と、上記した焦点と同じ点を焦点とし、上
記した軸線より一定距離はなれた点とその軸線との間を
結ぶ曲線を、その軸線の回りに回転させて得られる山形
斜面を凹面鏡とした第２の凹面鏡とを設け、鏡面側を向
い合せるようにして第２の凹面鏡を第１の凹面鏡の内側
に配置すると共に、第２の凹面鏡の反射光路に受光部材
を配置して構成したことを特徴とする光電変換装置を提
案する。
ため、本発明では、ある軸線より一定距離はなした点を
焦点とする曲線を、上記軸線の回りに回転して得られる
第１の凹面鏡と、上記した焦点と同じ点を焦点とし、上
記した軸線より一定距離はなれた点とその軸線との間を
結ぶ曲線を、その軸線の回りに回転させて得られる山形
斜面を凹面鏡とした第２の凹面鏡とを設け、鏡面側を向
い合せるようにして第２の凹面鏡を第１の凹面鏡の内側
に配置すると共に、第２の凹面鏡の反射光路に受光部材
を配置して構成したことを特徴とする光電変換装置を提
案する。
【０００９】
【作用】上記した光電変換装置は、第１の凹面鏡に入射
した光が、この凹面鏡によって反射されて集光し第２の
凹面鏡に入射する。そして第２の凹面鏡の反射光が受光
素子に入射して光電変換される。
した光が、この凹面鏡によって反射されて集光し第２の
凹面鏡に入射する。そして第２の凹面鏡の反射光が受光
素子に入射して光電変換される。
【００１０】このように構成した光電変換装置は、受光
素子が第２の凹面鏡の反射光路に配置されているので、
第１の凹面鏡に入射する光が受光素子や、この受光素子
を備えた配線基板等によって遮られることがなく、受光
素子の受光率が大きく向上する。
素子が第２の凹面鏡の反射光路に配置されているので、
第１の凹面鏡に入射する光が受光素子や、この受光素子
を備えた配線基板等によって遮られることがなく、受光
素子の受光率が大きく向上する。
【００１１】また、受光素子を配線基板に取付けること
ができるので、この配線基板に備えた電子回路部品によ
ってインピ−ダンス変換することができ、ノイズの混入
を効果的に防止することができる。
ができるので、この配線基板に備えた電子回路部品によ
ってインピ−ダンス変換することができ、ノイズの混入
を効果的に防止することができる。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面に沿って
説明する。図１は第１実施例を示す光電変換装置の原理
構成図であり、５０は中央奥底部に透光孔５０ａを有す
る椀状の第１の凹面鏡で、この凹面鏡５０は断面形状が
ｙ2＝４Ｐｘで定義される放物面鏡で、内面が鏡面形成
してある。
説明する。図１は第１実施例を示す光電変換装置の原理
構成図であり、５０は中央奥底部に透光孔５０ａを有す
る椀状の第１の凹面鏡で、この凹面鏡５０は断面形状が
ｙ2＝４Ｐｘで定義される放物面鏡で、内面が鏡面形成
してある。
【００１３】この第１の凹面鏡５０は、軸線Ｚより一定
距離はなれた点を焦点Ｆとする放物線断面で、軸線Ｚを
中心にこの焦点Ｆを回転させて得た円環状の集光部をも
ち、光発信器が遠方の場合、入射光Ｌ1、Ｌ2・・・・・
・・は軸線Ｚに対して平行となり、第１の凹面鏡５０で
反射した光が集光部に集光する。
距離はなれた点を焦点Ｆとする放物線断面で、軸線Ｚを
中心にこの焦点Ｆを回転させて得た円環状の集光部をも
ち、光発信器が遠方の場合、入射光Ｌ1、Ｌ2・・・・・
・・は軸線Ｚに対して平行となり、第１の凹面鏡５０で
反射した光が集光部に集光する。
【００１４】５１は山形斜面を凹面鏡とした第２の凹面
鏡で、これは、第１の凹面鏡５０の焦点Ｆと同じ位置に
焦点をもち、軸線Ｚとこの軸線Ｚから一定距離離れた点
を結ぶ放物線を軸線回りに回転させて得られる山形断面
形状となっている。この第２凹面鏡５１は、第１の凹面
鏡５０の内方に配置し、透光孔５０ａに向けて突状に備
えてある。
鏡で、これは、第１の凹面鏡５０の焦点Ｆと同じ位置に
焦点をもち、軸線Ｚとこの軸線Ｚから一定距離離れた点
を結ぶ放物線を軸線回りに回転させて得られる山形断面
形状となっている。この第２凹面鏡５１は、第１の凹面
鏡５０の内方に配置し、透光孔５０ａに向けて突状に備
えてある。
【００１５】また、第１の凹面鏡５０の背面後方には配
線基板５２を設け、この配線基板５２には受光素子５３
が取付けてある。受光素子５３は第２の凹面鏡５１の反
射光路上に設け、軸線Ｚを中心位置とするようにして上
記配線基板５２に取付けてある。
線基板５２を設け、この配線基板５２には受光素子５３
が取付けてある。受光素子５３は第２の凹面鏡５１の反
射光路上に設け、軸線Ｚを中心位置とするようにして上
記配線基板５２に取付けてある。
【００１６】上記した配線基板５２には受光素子５３の
他、様々な電子回路部品５４を備え、受光素子５３の近
くにはインピ−ダンスの変換回路部品５５が備えてあ
る。
他、様々な電子回路部品５４を備え、受光素子５３の近
くにはインピ−ダンスの変換回路部品５５が備えてあ
る。
【００１７】上記の如く構成した光電変換装置は、光発
信器が比較的遠方にある場合、発信された光は軸線Ｚに
対してほぼ平行な光Ｌ1、Ｌ2・・・・となって第１の凹
面鏡５０に入射にする。
信器が比較的遠方にある場合、発信された光は軸線Ｚに
対してほぼ平行な光Ｌ1、Ｌ2・・・・となって第１の凹
面鏡５０に入射にする。
【００１８】この入射光Ｌ1、Ｌ2・・・・・・・は第１
の凹面鏡５０の内面で反射して集光部に向かう。集光部
を通った反射光Ｌ1、Ｌ2・・・・・・は第２の凹面鏡５
１の反射面で反射し、軸線Ｚに平行な光となって第１の
凹面鏡５０の透光孔５０ａより外方に出る。
の凹面鏡５０の内面で反射して集光部に向かう。集光部
を通った反射光Ｌ1、Ｌ2・・・・・・は第２の凹面鏡５
１の反射面で反射し、軸線Ｚに平行な光となって第１の
凹面鏡５０の透光孔５０ａより外方に出る。
【００１９】このようにして集光された光発信器からの
光信号は、第２の凹面鏡５１の反射光路上に備えた受光
素子５３によって受光されて電気信号に変換される。そ
して、変換された電気信号は配線基板５２に設けたイン
ピ−ダンス変換回路によって処理されてから送り出され
る。
光信号は、第２の凹面鏡５１の反射光路上に備えた受光
素子５３によって受光されて電気信号に変換される。そ
して、変換された電気信号は配線基板５２に設けたイン
ピ−ダンス変換回路によって処理されてから送り出され
る。
【００２０】図２は第２実施例を示す光電変換装置の原
理構成図である。なお、この図において、第１実施例と
同一部材については同一符号を付しその説明を省略す
る。
理構成図である。なお、この図において、第１実施例と
同一部材については同一符号を付しその説明を省略す
る。
【００２１】この実施例は、光発信器からの光Ｌ1、Ｌ2
・・・・・・を反射させる第１の凹面鏡６０に楕円曲面
鏡を用いたものである。つまり、この第１の凹面鏡６０
は、焦点Ｆ1、Ｆ2をもつ楕円曲線の楕円の曲線部分を軸
線Ｚの回りを回転させて得られる断面形状となってい
る。
・・・・・・を反射させる第１の凹面鏡６０に楕円曲面
鏡を用いたものである。つまり、この第１の凹面鏡６０
は、焦点Ｆ1、Ｆ2をもつ楕円曲線の楕円の曲線部分を軸
線Ｚの回りを回転させて得られる断面形状となってい
る。
【００２２】光発信器が比較的近距離である焦点Ｆ1の
位置にある場合、光発信器からの光Ｌ1、Ｌ2・・・・・
・をこの第１の凹面鏡６０で反射させる。
位置にある場合、光発信器からの光Ｌ1、Ｌ2・・・・・
・をこの第１の凹面鏡６０で反射させる。
【００２３】そして、この反射光Ｌ1、Ｌ2・・・・・・
を第２の凹面鏡５１で反射させる。この第２の凹面鏡５
１は上記した第１実施例のものと同じもので、第１の凹
面鏡６０の焦点Ｆ2と同一位置に焦点をもつ線断面の山
形凹面鏡となっている。この第２の凹面鏡５１によって
反射された反射光Ｌ1、Ｌ2・・・・・・は軸線Ｚに対し
て平行な光となり、第１の凹面鏡６０に設けた透光孔６
０ａから外方に出る。
を第２の凹面鏡５１で反射させる。この第２の凹面鏡５
１は上記した第１実施例のものと同じもので、第１の凹
面鏡６０の焦点Ｆ2と同一位置に焦点をもつ線断面の山
形凹面鏡となっている。この第２の凹面鏡５１によって
反射された反射光Ｌ1、Ｌ2・・・・・・は軸線Ｚに対し
て平行な光となり、第１の凹面鏡６０に設けた透光孔６
０ａから外方に出る。
【００２４】このようにして集光された光Ｌ1、Ｌ2・・
・・・・・・は、第２の凹面鏡５１の反射光路上に設け
た受光素子５３に入射し、この受光素子５３によって光
電変換される。
・・・・・・は、第２の凹面鏡５１の反射光路上に設け
た受光素子５３に入射し、この受光素子５３によって光
電変換される。
【００２５】また、上記第１、第２実施例で示した第２
の凹面鏡５１は、図３に示したような焦点Ｆ3、Ｆ4をも
つ楕円の曲線部分を軸線Ｚ回りに回転させて得られた凹
面鏡７０として構成することもできる。なお、焦点Ｆ3
は第１の凹面鏡５０と第２の凹面鏡７０とに共通した焦
点となっている。この場合、受光素子５３は焦点Ｆ4の
位置に配置する。
の凹面鏡５１は、図３に示したような焦点Ｆ3、Ｆ4をも
つ楕円の曲線部分を軸線Ｚ回りに回転させて得られた凹
面鏡７０として構成することもできる。なお、焦点Ｆ3
は第１の凹面鏡５０と第２の凹面鏡７０とに共通した焦
点となっている。この場合、受光素子５３は焦点Ｆ4の
位置に配置する。
【００２６】このように構成すれば、第２の凹面鏡７０
で反射した光Ｌ1、Ｌ2・・・・が第１の凹面鏡５０の透
光孔５０ａを通って受光素子５３のほぼ中心に集光す
る。この結果、受光素子５３の受光面を縮小させること
もできる。
で反射した光Ｌ1、Ｌ2・・・・が第１の凹面鏡５０の透
光孔５０ａを通って受光素子５３のほぼ中心に集光す
る。この結果、受光素子５３の受光面を縮小させること
もできる。
【００２７】なお、上記した実施例では第１の凹面鏡５
０、６０の透光孔５０ａ、６０ａより反射光を外方に照
射させて受光素子５３に入射させる構成としたが、透光
孔５０ａ、６０ａを設けずに、第１の凹面鏡５０、６０
と第２の凹面鏡５１、７０との間に受光素子５３を設け
る構成としてもよい。
０、６０の透光孔５０ａ、６０ａより反射光を外方に照
射させて受光素子５３に入射させる構成としたが、透光
孔５０ａ、６０ａを設けずに、第１の凹面鏡５０、６０
と第２の凹面鏡５１、７０との間に受光素子５３を設け
る構成としてもよい。
【００２８】また、上記した実施例では、放物線断面ま
たは楕円曲線断面の凹面鏡について述べたが、断面をこ
のような２次曲線に近似した曲線としても同様の効果を
得ることができる。
たは楕円曲線断面の凹面鏡について述べたが、断面をこ
のような２次曲線に近似した曲線としても同様の効果を
得ることができる。
【００２９】さらに、受光素子５３の受光面より進入す
る電磁波ノイズは第２の凹面鏡５１、７０を金属面と
し、これを接地することにより減少させることができ
る。
る電磁波ノイズは第２の凹面鏡５１、７０を金属面と
し、これを接地することにより減少させることができ
る。
【００３０】
【発明の効果】上記した通り、本発明に係る光電変換装
置によれば、第１、第２の凹面鏡とで集光した光を第２
の凹面鏡の反射光路上に備えた受光素子に導く構成とし
たので、従来に比べてより多くの光を受光素子に導くこ
とができ、受光率を向上させることのできる。
置によれば、第１、第２の凹面鏡とで集光した光を第２
の凹面鏡の反射光路上に備えた受光素子に導く構成とし
たので、従来に比べてより多くの光を受光素子に導くこ
とができ、受光率を向上させることのできる。
【００３１】また、第１の凹面鏡の背面後方に受光素子
を設けることができるので、受光素子を配線基板に備え
ても光信号の集光に影響を与えることがなく、このた
め、インピ−ダンス変換回路を装備してノイズの混入を
効果的に防止することができる。
を設けることができるので、受光素子を配線基板に備え
ても光信号の集光に影響を与えることがなく、このた
め、インピ−ダンス変換回路を装備してノイズの混入を
効果的に防止することができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す光電変換装置の原理
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す光電変換装置の原理
構成図である。
構成図である。
【図３】第２の凹面鏡を楕円曲面鏡で構成した光電変換
装置の原理構成図である。
装置の原理構成図である。
【図４】従来の光電変換装置の原理構成図である。
【図５】受光素子を備えた配線基板の簡略図である。
５０ 第１の凹面鏡 ５０ａ 透光孔 ５１ 第２の凹面鏡 ５３ 受光素子 ６０ 第１の凹面鏡 ６０ａ 透光孔 ７０ 第２の凹面鏡
Claims (1)
- 【請求項１】 ある軸線より一定距離はなした点を焦点
とする曲線を、上記軸線の回りに回転して得られる第１
の凹面鏡と、上記した焦点と同じ点を焦点とし、上記し
た軸線より一定距離はなれた点とその軸線との間を結ぶ
曲線を、その軸線の回りに回転させて得られる山形斜面
を凹面鏡とした第２の凹面鏡とを設け、鏡面側を向い合
せるようにして第２の凹面鏡を第１の凹面鏡の内側に配
置すると共に、第２の凹面鏡の反射光路に受光部材を配
置して構成したことを特徴とする光電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4089305A JPH0817348B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4089305A JPH0817348B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 光電変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629928A true JPH0629928A (ja) | 1994-02-04 |
| JPH0817348B2 JPH0817348B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=13966957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4089305A Expired - Lifetime JPH0817348B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0817348B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6896382B2 (en) | 1999-02-10 | 2005-05-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflective optical device, and reflective solid-state optical device, and imaging device, multi-wavelength imaging device, video camera device, and vehicle-mounted monitor utilizing the same |
| US6929373B2 (en) | 2001-04-11 | 2005-08-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflection optical device and imaging apparatus comprising it, multi-wavelength imaging apparatus, and vehicle mounted monitor |
| GB2467147A (en) * | 2009-01-23 | 2010-07-28 | Bgb Engineering Ltd | Transmitting data across a rotary joint using facing arrays of concave mirrors |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP4089305A patent/JPH0817348B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6896382B2 (en) | 1999-02-10 | 2005-05-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflective optical device, and reflective solid-state optical device, and imaging device, multi-wavelength imaging device, video camera device, and vehicle-mounted monitor utilizing the same |
| US6908200B1 (en) | 1999-02-10 | 2005-06-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflection optical device, and reflection solid-state optical device, imaging device comprising this, multiwavelength imaging device, video camera, and monitoring device mounted on vehicle |
| US6929373B2 (en) | 2001-04-11 | 2005-08-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflection optical device and imaging apparatus comprising it, multi-wavelength imaging apparatus, and vehicle mounted monitor |
| GB2467147A (en) * | 2009-01-23 | 2010-07-28 | Bgb Engineering Ltd | Transmitting data across a rotary joint using facing arrays of concave mirrors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0817348B2 (ja) | 1996-02-21 |
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