JPS6014103A - パルスレ−ザビ−ム位置検出装置 - Google Patents
パルスレ−ザビ−ム位置検出装置Info
- Publication number
- JPS6014103A JPS6014103A JP12212683A JP12212683A JPS6014103A JP S6014103 A JPS6014103 A JP S6014103A JP 12212683 A JP12212683 A JP 12212683A JP 12212683 A JP12212683 A JP 12212683A JP S6014103 A JPS6014103 A JP S6014103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photodetector
- laser beam
- input
- output
- peak hold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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】
本発明は、レーザ増幅装置におけるレーザアライメント
装置等に用いるパルスレーザビーム位置検出装置に関す
る。
装置等に用いるパルスレーザビーム位置検出装置に関す
る。
従来、この種のパルスレーザビーム位置検出装置は、第
１図に示すように十字に分割された４象限の受光面をも
つ光検出器１と、４チヤ／ネルのパルスア／プ２１．２
２．２３．２４と、ピークホールド回路３１．３２，３
３，３４と、Ａ／Ｄ変換器４と、演算処理部５とから成
シ立っていた。このパルスレーザビーム位置検出装置の
動作原理を次に示す。
１図に示すように十字に分割された４象限の受光面をも
つ光検出器１と、４チヤ／ネルのパルスア／プ２１．２
２．２３．２４と、ピークホールド回路３１．３２，３
３，３４と、Ａ／Ｄ変換器４と、演算処理部５とから成
シ立っていた。このパルスレーザビーム位置検出装置の
動作原理を次に示す。
まず、パルスレーザ光が十字に４分割された４象限の受
光面をもつ光検出器ｌに入ると、そのレーザ光のビーム
位置に対応してレーザエネルギーは４分割される。この
光検出器ｌからのパルス出力を各チャ／ネル毎にパルス
アンプ２１〜２４で増幅する。パルスアンプ２．１〜２
４の出力１３．ピークホールド回路３１〜３４によシビ
ークホールドされる。
光面をもつ光検出器ｌに入ると、そのレーザ光のビーム
位置に対応してレーザエネルギーは４分割される。この
光検出器ｌからのパルス出力を各チャ／ネル毎にパルス
アンプ２１〜２４で増幅する。パルスアンプ２．１〜２
４の出力１３．ピークホールド回路３１〜３４によシビ
ークホールドされる。
さらに、ピークホールド回路３１〜３４からの出力は、
Ａ／Ｄ変換器４にてＡ／Ｄ変換され、演算処脛部５にて
演算される。演算結果として光検出器ｌにおけるレーザ
ビームの位置ヲ求めていた。一般的に各チャン、ネルに
おける入力レーザエネルギーＩとピークホールド回路出
力Ｐｉ との関係は次式の様になる。
Ａ／Ｄ変換器４にてＡ／Ｄ変換され、演算処脛部５にて
演算される。演算結果として光検出器ｌにおけるレーザ
ビームの位置ヲ求めていた。一般的に各チャン、ネルに
おける入力レーザエネルギーＩとピークホールド回路出
力Ｐｉ との関係は次式の様になる。
Ｐｉ＝Ａｉｌ＋Ｂｉ・・・・・・・・・・・・・・・
第１式ここでは、簡単化のために、レーザビームが光検
出器ｌの中ノリに入ったとした場合とし、こ′の場合に
つき次に詳述する。したがって、入力レーザエネルギー
■は４チヤンネルとも同一になる。ここで、ｉはチャ／
ネル番号でｉ＝１〜４．Ａｔ は光検出器からピークホ
ールド回路に到る各チャンネルにおけるアンプ系のゲイ
ン（ｉｆであり、Ｂｉ はその各チ、Ｙノネル出力にお
けるオフセット値である。
第１式ここでは、簡単化のために、レーザビームが光検
出器ｌの中ノリに入ったとした場合とし、こ′の場合に
つき次に詳述する。したがって、入力レーザエネルギー
■は４チヤンネルとも同一になる。ここで、ｉはチャ／
ネル番号でｉ＝１〜４．Ａｔ は光検出器からピークホ
ールド回路に到る各チャンネルにおけるアンプ系のゲイ
ン（ｉｆであり、Ｂｉ はその各チ、Ｙノネル出力にお
けるオフセット値である。
第１式のように各チャンネルの出力金決めると、レーザ
ビームの中）ｕ位置（Ｘｏ、Ｙｏ）は次式でめられる〔
この中ル位置（Ｘｏ、Ｙｏ）は、レーザビームが光検出
器ｌの中心以外の位置に入射したときにその位置の測定
における基準位置（オフセット縫）となる〕。
ビームの中）ｕ位置（Ｘｏ、Ｙｏ）は次式でめられる〔
この中ル位置（Ｘｏ、Ｙｏ）は、レーザビームが光検出
器ｌの中心以外の位置に入射したときにその位置の測定
における基準位置（オフセット縫）となる〕。
為＝（（ＰＩ−１−Ｐ４ ）−（Ｐ２−１−Ｐ３月七Ｐ
Ｉ−）Ｐ２ぜ３ぜ４）（（（Ａ１＋Ａ４ ）−（Ａ２−
＋４３ ） ） Ｉ＋（（Ｂ１１４ ）−（Ｂ２ぜ３）
）〕÷（（ＡＩ＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４ ） Ｉ＋（Ｂ ｔ
＋Ｂ２＋Ｂ ３＋Ｂ４ ）） ・”−第２式−ＹＯ＝（
（Ｐｌ−＋Ｐ２）−（Ｐ３−１−Ｐ４ ））÷（Ｐｌ−
１４）２−＋Ｐ３ぜ４）柑’、 （（Ａｌ−）Ａ２ ）
−（Ａ３−＋Ａ４ ） ） Ｉ＋（（Ｂｉ祁２）−ＣＲ
２ぜ４））〕÷（（Ａｌ＋Ａ２＋Ａ３−１−Ａ４ ）
Ｉ＋（Ｂ１１２＋８３＋Ｂ４月・・印・第３式ここで光
検出器ｌの象限番号は、受光面に向って右上の象限から
反時計方向に１．２．３．４と与えてあシ、前述のチャ
ンネル番号に対応させである。
Ｉ−）Ｐ２ぜ３ぜ４）（（（Ａ１＋Ａ４ ）−（Ａ２−
＋４３ ） ） Ｉ＋（（Ｂ１１４ ）−（Ｂ２ぜ３）
）〕÷（（ＡＩ＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４ ） Ｉ＋（Ｂ ｔ
＋Ｂ２＋Ｂ ３＋Ｂ４ ）） ・”−第２式−ＹＯ＝（
（Ｐｌ−＋Ｐ２）−（Ｐ３−１−Ｐ４ ））÷（Ｐｌ−
１４）２−＋Ｐ３ぜ４）柑’、 （（Ａｌ−）Ａ２ ）
−（Ａ３−＋Ａ４ ） ） Ｉ＋（（Ｂｉ祁２）−ＣＲ
２ぜ４））〕÷（（Ａｌ＋Ａ２＋Ａ３−１−Ａ４ ）
Ｉ＋（Ｂ１１２＋８３＋Ｂ４月・・印・第３式ここで光
検出器ｌの象限番号は、受光面に向って右上の象限から
反時計方向に１．２．３．４と与えてあシ、前述のチャ
ンネル番号に対応させである。
第２図は、入力レーザエネルギーとピークホールド回路
出力との関係を示す特性図である。従来ノピークホール
ド回路を用いたパルスレーザビーム位置検出装置では、
ピークホールド回路中に使われているダイオードのもっ
順方向電圧降下が原因して第２図の特性直線Ｎｌ、Ｎ２
に示すように入力が小さい領域に不感帯があった。（Ｎ
ｌ、 Ｎ２ はそれぞれ第１及び第２チヤンネルの人出
方特性直線である）。したがって、前記第１式における
入出力特性のパラメータＢｉ はゼロにはならなかった
。そこで、レーザ入力エネルギーｌが変動した場合でも
演算したレーザビームの中心位置（Ｘｏ 。
出力との関係を示す特性図である。従来ノピークホール
ド回路を用いたパルスレーザビーム位置検出装置では、
ピークホールド回路中に使われているダイオードのもっ
順方向電圧降下が原因して第２図の特性直線Ｎｌ、Ｎ２
に示すように入力が小さい領域に不感帯があった。（Ｎ
ｌ、 Ｎ２ はそれぞれ第１及び第２チヤンネルの人出
方特性直線である）。したがって、前記第１式における
入出力特性のパラメータＢｉ はゼロにはならなかった
。そこで、レーザ入力エネルギーｌが変動した場合でも
演算したレーザビームの中心位置（Ｘｏ 。
Ｙｏ）が変動しないための条件は、各アンプ系のパラメ
ータに関して Ａｌ−Ａ３．Ａ２−Ａ４．Ｂｌ＝Ｂ３．Ｂ２＝Ｂ４°゛
°゛°第４式となり、レーザ入カエネルギーＩＶｃ対す
るピークホールド回路出力Ｐｉ の特性を第４式を満た
すように調整する必要があった。このように、ピークホ
ールド回路出力の特性全調整する場合、一般にレーザ光
源の出力が不安定なため、光検出器ｌをつけた状態での
総合調整はできず、光検出器ｌの出力のかわυに安定な
電気パルス信号をパルスレーザ２１〜２４に入力する方
法がとられていた。
ータに関して Ａｌ−Ａ３．Ａ２−Ａ４．Ｂｌ＝Ｂ３．Ｂ２＝Ｂ４°゛
°゛°第４式となり、レーザ入カエネルギーＩＶｃ対す
るピークホールド回路出力Ｐｉ の特性を第４式を満た
すように調整する必要があった。このように、ピークホ
ールド回路出力の特性全調整する場合、一般にレーザ光
源の出力が不安定なため、光検出器ｌをつけた状態での
総合調整はできず、光検出器ｌの出力のかわυに安定な
電気パルス信号をパルスレーザ２１〜２４に入力する方
法がとられていた。
しかし、光検出器ｌの各象限相互の間には、感度の不均
一があシそれが前記ピークホールド回路出力の特性に影
響を与えるから、総合的なピークホールド回路出力特性
を第４式の条件に正確に調整することができなかった。
一があシそれが前記ピークホールド回路出力の特性に影
響を与えるから、総合的なピークホールド回路出力特性
を第４式の条件に正確に調整することができなかった。
したがって、入力レーザエネルギー■が変化した場合、
レーザビーム位置が一定であっても演算されたレーザビ
ームの位置が変化してしまうという欠点があった。
レーザビーム位置が一定であっても演算されたレーザビ
ームの位置が変化してしまうという欠点があった。
本発明の目的は、光検出器の各チャンネル相互間に感度
の不均一がある場合でも人力パルスレーザビームのエイ
・″ルギーの変動に影響されずに人力パルスレーザビー
ムの位置をめることができるパルスレーザビーム位置検
出装置の提供にある。′ 本発明の構成は、パルスレーザビームを受光する４象限
の光検出器と、前記光検出器の各象限の出力を各チャン
ネルにそれぞれ受ける４チヤンネルのパルスアンブト、
前記パルスアンプの各チャンネルの出力をそれぞれ受け
る４つのピークホールド回路と、前記ピークホールド回
路の出力を受けるＡ／Ｌ）変換器と、前記光検出器の受
光面における前記パルスレーザビームの受光位置を前記
Ａ／Ｄ変換器出力から演算する演算処理部とを備えるパ
ルスレーザビーム位置検出装置において、前記ピークホ
ールド回路は少なくとも入力が微小であるときにはそ６
人力に比例した出力を生ずることを特徴とする特 次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
の不均一がある場合でも人力パルスレーザビームのエイ
・″ルギーの変動に影響されずに人力パルスレーザビー
ムの位置をめることができるパルスレーザビーム位置検
出装置の提供にある。′ 本発明の構成は、パルスレーザビームを受光する４象限
の光検出器と、前記光検出器の各象限の出力を各チャン
ネルにそれぞれ受ける４チヤンネルのパルスアンブト、
前記パルスアンプの各チャンネルの出力をそれぞれ受け
る４つのピークホールド回路と、前記ピークホールド回
路の出力を受けるＡ／Ｌ）変換器と、前記光検出器の受
光面における前記パルスレーザビームの受光位置を前記
Ａ／Ｄ変換器出力から演算する演算処理部とを備えるパ
ルスレーザビーム位置検出装置において、前記ピークホ
ールド回路は少なくとも入力が微小であるときにはそ６
人力に比例した出力を生ずることを特徴とする特 次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である（本
図は従来のレーザビーム位置検出装置のブロック図とし
て前に述べたが、本発明の実施例も同じ図に表現できる
ので共用した）。また、第２図のＭｌ、Ｍ２は本実施例
における入力レーザエネルギーとピークホールド回路３
１．３２の出力との関係を示す特性直線である（ピーク
ホールド回路３３．３４の出力も同様な直線で現わされ
るが図示は省略しである）。本発明において使用される
ピークホールド回路３１〜３４は、これらの回路の中で
使われているダイオードのもつ順方向電圧降下によって
生じる不感帯の存在を従来よく知られている方法すなわ
ち、オペアンプの並用によるダイオードのいわゆる理想
ダイオード化によシなくし、第２図のＭｌ、 Ｍ２ に
示すようなゼロクロス特性を持たせるようにしである。
図は従来のレーザビーム位置検出装置のブロック図とし
て前に述べたが、本発明の実施例も同じ図に表現できる
ので共用した）。また、第２図のＭｌ、Ｍ２は本実施例
における入力レーザエネルギーとピークホールド回路３
１．３２の出力との関係を示す特性直線である（ピーク
ホールド回路３３．３４の出力も同様な直線で現わされ
るが図示は省略しである）。本発明において使用される
ピークホールド回路３１〜３４は、これらの回路の中で
使われているダイオードのもつ順方向電圧降下によって
生じる不感帯の存在を従来よく知られている方法すなわ
ち、オペアンプの並用によるダイオードのいわゆる理想
ダイオード化によシなくし、第２図のＭｌ、 Ｍ２ に
示すようなゼロクロス特性を持たせるようにしである。
このように、入力レーザエネルギに対するピークホール
ド回路３１゜３２．３３．３４の出力においてゼロクロ
ス特性ｔ性をもたせることにより、従来例の動作原理の
所で前述した。第２式及び第３式におけるＢｉはゼロと
なシ、シたがって入力レーザエネルギー■は分母、分子
において消去される。すなわちレーザビームの中心位置
（Ｘｏ、Ｙｏ）は次式となる。
ド回路３１゜３２．３３．３４の出力においてゼロクロ
ス特性ｔ性をもたせることにより、従来例の動作原理の
所で前述した。第２式及び第３式におけるＢｉはゼロと
なシ、シたがって入力レーザエネルギー■は分母、分子
において消去される。すなわちレーザビームの中心位置
（Ｘｏ、Ｙｏ）は次式となる。
入）−（（Ａ１＋Ａ４ ）−（Ａ２＋Ａ３ ） ）七Ａ
ｌ−）−Ａ巴３＋Ａ４ ）ＹＯ−（（ＡＩ＋Ａ２） （
Ａ３−１−Ａ４月−Ｋ Ａ １＋Ａ２−１−Ａ ３−＋
Ａ４ ）かくして、演算処理部５で演算したレーザビー
ムの′中心位置（Ｘｏｅ Ｙｏ）は、入力レーザエネル
ギーＩに無関係に一定となる。よって、光検出器の各象
限相互間に感度の不均一がろる場合でも、入力レーザエ
ネルギー■の変動に影響されずにレーザビームの位置を
めることができる。また、前記従来例で示した各ピーク
ホールド回路出力特性の調整において、アンプ系のゲイ
ンの調整全厳密にする必要がなくなシ、ゲインの調整に
要する時間が大幅に低減される。
ｌ−）−Ａ巴３＋Ａ４ ）ＹＯ−（（ＡＩ＋Ａ２） （
Ａ３−１−Ａ４月−Ｋ Ａ １＋Ａ２−１−Ａ ３−＋
Ａ４ ）かくして、演算処理部５で演算したレーザビー
ムの′中心位置（Ｘｏｅ Ｙｏ）は、入力レーザエネル
ギーＩに無関係に一定となる。よって、光検出器の各象
限相互間に感度の不均一がろる場合でも、入力レーザエ
ネルギー■の変動に影響されずにレーザビームの位置を
めることができる。また、前記従来例で示した各ピーク
ホールド回路出力特性の調整において、アンプ系のゲイ
ンの調整全厳密にする必要がなくなシ、ゲインの調整に
要する時間が大幅に低減される。
以上説明したように、本発明は、４象限の光検出器と、
４チヤ／ネルのパルスアンプと、ゼロクロス特性をもつ
ピークホールド回路と、演算処理部と′（ｌｌ−備える
ことによシ、４象限の光検出器の各象限相互間に感度の
不均一がある場合でも入力パルスレーザビームのエネル
ギーの変動に影響されることなく入力パルスレーザビー
ムの位置ヲー義的にかつ容易にめることができるという
効果を有する。
４チヤ／ネルのパルスアンプと、ゼロクロス特性をもつ
ピークホールド回路と、演算処理部と′（ｌｌ−備える
ことによシ、４象限の光検出器の各象限相互間に感度の
不均一がある場合でも入力パルスレーザビームのエネル
ギーの変動に影響されることなく入力パルスレーザビー
ムの位置ヲー義的にかつ容易にめることができるという
効果を有する。
第１図は従来のパルスレーザビーム位置検出装置及び本
発明の実施例を示すブロック図、第２図は第１図におけ
る入力レーザエネルギーとピークホールド回路出力との
関係會示す特性図である。 ｌ・−・・・・４壕限光検出器、２１〜２４・・・・・
・パルスアンプ、３１〜３４・・・・・・ピークホール
ド回路、４・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、５・・・・・・
演ｎ：処理部、Ｍｌ、 Ｍ２・・・・・・本発明の実施
例に２ける入出力／ｌ娼生線、Ｎｌ、 Ｎ２・・・・・
・従来のパルスレーザビーム位置検出装置における入出
力特性線。 竿 ｌ 図 華 ２ 図
発明の実施例を示すブロック図、第２図は第１図におけ
る入力レーザエネルギーとピークホールド回路出力との
関係會示す特性図である。 ｌ・−・・・・４壕限光検出器、２１〜２４・・・・・
・パルスアンプ、３１〜３４・・・・・・ピークホール
ド回路、４・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、５・・・・・・
演ｎ：処理部、Ｍｌ、 Ｍ２・・・・・・本発明の実施
例に２ける入出力／ｌ娼生線、Ｎｌ、 Ｎ２・・・・・
・従来のパルスレーザビーム位置検出装置における入出
力特性線。 竿 ｌ 図 華 ２ 図
Claims (1)
- パルスレーザビームを受光す−る４象限の光検出器と、
前記光検出器の各象限の出力を各チャ／ネルにそれぞれ
受ける４チヤンネルのパルスアンプと、前記パルスアン
プの各チャンオ・ルの出力をそれぞれ受ける４つのピー
クホールド回路と、前記ピークホールド回路の出力を受
けるＡ／Ｄ変換器と、前８Ｃ光検出器の受光面における
前記パルスレーザビームの受光位Ｍ、を前記Ａ／Ｄ変換
器出力から演算する演算処理部とを備えるパルスレーザ
ビーム位置検出装置において、前記ピークホールド回路
は少なくとも入力が微小であるときにはその入力に比例
した出力を生ずることを特徴とするパルスレーザビーム
位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12212683A JPS6014103A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | パルスレ−ザビ−ム位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12212683A JPS6014103A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | パルスレ−ザビ−ム位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6014103A true JPS6014103A (ja) | 1985-01-24 |
Family
ID=14828255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12212683A Pending JPS6014103A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | パルスレ−ザビ−ム位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014103A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03229120A (ja) * | 1989-11-27 | 1991-10-11 | Stribel Gmbh | オプトエレクトロニックデバイス |
| US6236484B1 (en) | 1997-06-25 | 2001-05-22 | Nec Corporation | Infrared remote control circuit |
| JP2008243949A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Institute Of Physical & Chemical Research | パルスレーザー光の光軸位置検出装置およびパルスレーザー光の光軸位置制御装置 |
-
1983
- 1983-07-05 JP JP12212683A patent/JPS6014103A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03229120A (ja) * | 1989-11-27 | 1991-10-11 | Stribel Gmbh | オプトエレクトロニックデバイス |
| US6236484B1 (en) | 1997-06-25 | 2001-05-22 | Nec Corporation | Infrared remote control circuit |
| JP2008243949A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Institute Of Physical & Chemical Research | パルスレーザー光の光軸位置検出装置およびパルスレーザー光の光軸位置制御装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS60205216A (ja) | モワレ縞を用いた位置検出装置 | |
| JPS56140477A (en) | Laser driving control system | |
| JPS6014103A (ja) | パルスレ−ザビ−ム位置検出装置 | |
| US6426494B1 (en) | Optical signal detector and optical signal detecting method | |
| JPH01278987A (ja) | 光軸調整装置 | |
| SU868341A1 (ru) | Устройство дл бесконтактного измерени рассто ний | |
| JPH10227632A (ja) | 対象物の距離測定用光学装置および光学測定装置から対象物への距離測定方法 | |
| JPS61226640A (ja) | 示差屈折計 | |
| JP2901747B2 (ja) | 距離測定装置 | |
| JPH0750569A (ja) | 光電スイッチ | |
| JPH0419454Y2 (ja) | ||
| JPH0648191B2 (ja) | 光学式変位測定装置 | |
| JPH03115803A (ja) | 光ビーム位置検出器 | |
| JPS5782814A (en) | Optical scanner | |
| JPH084564Y2 (ja) | 光学式変位測定器 | |
| JPH02118402A (ja) | 高精度位置測定回路 | |
| JPS60115882A (ja) | 測距装置の信号処理回路 | |
| JPH05209717A (ja) | 半導体位置検出素子信号処理回路 | |
| JPS63138240A (ja) | 布帛の横糸密度の測定装置 | |
| JPH02112708A (ja) | 位置検出装置 | |
| JPS61112902A (ja) | 非接触変位測定装置 | |
| JPS60220888A (ja) | 光学センサ | |
| JPH04351941A (ja) | 微粒子測定装置 | |
| JPH02192034A (ja) | フォーカスエラー信号増幅回路 | |
| JPS59146451A (ja) | 光束焦点制御信号発生装置 |