JPS60231103A - 反射型光スイツチ - Google Patents
反射型光スイツチInfo
- Publication number
- JPS60231103A JPS60231103A JP8685884A JP8685884A JPS60231103A JP S60231103 A JPS60231103 A JP S60231103A JP 8685884 A JP8685884 A JP 8685884A JP 8685884 A JP8685884 A JP 8685884A JP S60231103 A JPS60231103 A JP S60231103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser element
- semiconductor laser
- laser
- reflective mirror
- light
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/14—External cavity lasers
-
- 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
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/026—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Semiconductor Lasers (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】
く技術分野〉
本発明は反射型光スイッチに関し、特にミクロンオーダ
ーの精度を要求される分野に最適な光スィッチに関する
ものである。
ーの精度を要求される分野に最適な光スィッチに関する
ものである。
〈従来技術〉
これまで一般に、インコヒーレントな光源を用いていた
ために、レンズを用いた光学系からなるものでは、光を
十分にしはシ込めないため、おの ″ずとその限界は決
まってしまっていたし、光学系の組み立て精度もきびし
い。
ために、レンズを用いた光学系からなるものでは、光を
十分にしはシ込めないため、おの ″ずとその限界は決
まってしまっていたし、光学系の組み立て精度もきびし
い。
また、ファイバーを利用したものでは、発光側と受光側
を分離しなければならないため構造的に複雑にならざる
をえなかった。
を分離しなければならないため構造的に複雑にならざる
をえなかった。
〈発明の目的〉
本発明は、半導体レーザ素子、光検出器、集光レンズお
よび反射鏡からなる構成で、半導体レーザ自体がもつ光
帰還効果とそのきわめて小さく精密な光導波路構造を利
用して、簡単な光学系で小型かつ高精度の反射型光スイ
ッチを実現することを目的とするも４のである。
よび反射鏡からなる構成で、半導体レーザ自体がもつ光
帰還効果とそのきわめて小さく精密な光導波路構造を利
用して、簡単な光学系で小型かつ高精度の反射型光スイ
ッチを実現することを目的とするも４のである。
〈実施例〉
以下図面に従って本発明の詳細な説明する。
第１図において、半導体レーザ素子１からは、左右の両
端面から光が出射される。左端面から出射された光はコ
リメートレンズ３で平行光とされ、アパーチャー６で光
束径を制限し、集光レンズ４でしぼシ込み、反射鏡５で
反射されてもとの半導体レーザ素子１の左端面に戻る。
端面から光が出射される。左端面から出射された光はコ
リメートレンズ３で平行光とされ、アパーチャー６で光
束径を制限し、集光レンズ４でしぼシ込み、反射鏡５で
反射されてもとの半導体レーザ素子１の左端面に戻る。
この時、反射鏡５の位置が集光レンズ４の後側焦点であ
る■にあると、半導体レーザ素子１の左端面の発光点に
正確に戻る量が最も多くなり、レーザ素子の光帰還効果
によって、半導体レーザ素子１の右端面からの出射光量
が増加する。
る■にあると、半導体レーザ素子１の左端面の発光点に
正確に戻る量が最も多くなり、レーザ素子の光帰還効果
によって、半導体レーザ素子１の右端面からの出射光量
が増加する。
この増加量は、半導体レーザ素子１の左端面への戻り光
がどれだけしぼり込まれて半導体レーザ素子１の光導波
路に入射するかで決まるので、コリメートレンズ３の開
口数と関連する。さらに集光レンズ４の開口数により焦
点深度が変化するため、この構成による反射鏡位置検出
の精度は、コリメートレンズ３と集光レンズ４の開口数
の組み合わせで決まる。
がどれだけしぼり込まれて半導体レーザ素子１の光導波
路に入射するかで決まるので、コリメートレンズ３の開
口数と関連する。さらに集光レンズ４の開口数により焦
点深度が変化するため、この構成による反射鏡位置検出
の精度は、コリメートレンズ３と集光レンズ４の開口数
の組み合わせで決まる。
第２図は、第１図の構成において、反射鏡５の位置を■
から■の向きに移動させた時の光検出器２の出力を示し
たものである。第２図において、反射鏡５の位置が■付
近に位置し、光検出器２の出力がその前後よシも増加す
る反射鏡５の移動範囲Δｄを、約２μｍ以下にすること
は容易である。
から■の向きに移動させた時の光検出器２の出力を示し
たものである。第２図において、反射鏡５の位置が■付
近に位置し、光検出器２の出力がその前後よシも増加す
る反射鏡５の移動範囲Δｄを、約２μｍ以下にすること
は容易である。
以上のことから高精度の位置検出が可能である。
また、半導体レーザ素子１の左端面の発光点と反射鏡５
上に集光されるヌポットとは光学的に共役な関係にあり
、レンズに多少のずれ、傾きや反射鏡にわずかの傾きが
あっても、反射鏡５による反射光は正確にもとの半導体
レーザ素子１の左端面の発光点に戻るため、組み立て精
度もそれほど要求されない。
上に集光されるヌポットとは光学的に共役な関係にあり
、レンズに多少のずれ、傾きや反射鏡にわずかの傾きが
あっても、反射鏡５による反射光は正確にもとの半導体
レーザ素子１の左端面の発光点に戻るため、組み立て精
度もそれほど要求されない。
さらに、半導体レーザ素子１自体はごく小さいものであ
シ、レンズ３，４と光検出器２も小型化は可能であるの
で、全体の小型化は容易である。
シ、レンズ３，４と光検出器２も小型化は可能であるの
で、全体の小型化は容易である。
第３図は第２図の■付近でみられる光検出器出力の増加
を検出するだめの回路例である。半導体レーザ素子１を
一定電流で駆動したのでは、温度が変化すると出力も変
わってしまうため、光検出器２で半導体レーザ素子１の
片側の出力をモニターしフィードバックをかけて、半導
体レーザ素子１の出力を一定にする必要がある。そのた
めに、半導体レーザ素子１の出力を設定するＬＤ出力設
定電圧と光検出器２からの出力をコンパレータ１２全通
し、ＬＤ電流調節回路１１に送シ半導体レーザ素子１の
出力をほぼ一定にするように構成している。次に、半導
体レーザ素子１への戻シ光量が増加して、光検出器２へ
の光量が増し、光検出器２の出力が精度設定電圧以上に
増加したかどうかをコンパレータ１３で検出して合焦信
号（反射鏡５が第１図あるいは第２図の■に位置にある
ことを示す信号）とする。なお、１４は電圧加算器であ
る。
を検出するだめの回路例である。半導体レーザ素子１を
一定電流で駆動したのでは、温度が変化すると出力も変
わってしまうため、光検出器２で半導体レーザ素子１の
片側の出力をモニターしフィードバックをかけて、半導
体レーザ素子１の出力を一定にする必要がある。そのた
めに、半導体レーザ素子１の出力を設定するＬＤ出力設
定電圧と光検出器２からの出力をコンパレータ１２全通
し、ＬＤ電流調節回路１１に送シ半導体レーザ素子１の
出力をほぼ一定にするように構成している。次に、半導
体レーザ素子１への戻シ光量が増加して、光検出器２へ
の光量が増し、光検出器２の出力が精度設定電圧以上に
増加したかどうかをコンパレータ１３で検出して合焦信
号（反射鏡５が第１図あるいは第２図の■に位置にある
ことを示す信号）とする。なお、１４は電圧加算器であ
る。
この時、半導体レーザ素子１のＡＰＣ回路部分１５の応
答速度が速いと、光検出器２の出力でフィードバックを
かけているため、半導体レーザ素子１への戻９光が増加
して光検出器２の出力が増加すると、その増加を減少さ
せる方向にＡＰＣが働き、合焦信号検出を困難にするの
で、できるだけこの応答速度は下げる必要がある。
答速度が速いと、光検出器２の出力でフィードバックを
かけているため、半導体レーザ素子１への戻９光が増加
して光検出器２の出力が増加すると、その増加を減少さ
せる方向にＡＰＣが働き、合焦信号検出を困難にするの
で、できるだけこの応答速度は下げる必要がある。
第４図〜第６図は他の実施例である。
第４図は、レンズを集光レンズ７の１枚にして光学系を
簡単化したタイプである。
簡単化したタイプである。
第５図は、セルフォックレンズ８を用いて全体の系の小
型化をはかったタイプである。あるいは、このセルフォ
ックレンズ８のかわシにファイバーを用いれば自由度を
増すこともできる。
型化をはかったタイプである。あるいは、このセルフォ
ックレンズ８のかわシにファイバーを用いれば自由度を
増すこともできる。
第６図は、第１図のアパーチャー６の部分に戻り光を受
光できる向きに第２の光検出器■９を配置することによ
り、反射鏡５が■の合焦点よりも集光レンズ４側に近け
れば、戻り光は第６図の点線のように広がシ、光検出器
９に入射し第７図のよう表出力が得られることを利用し
て、■のどちら側に反射鏡５が位置するかも検出できる
ようにした構成である。
光できる向きに第２の光検出器■９を配置することによ
り、反射鏡５が■の合焦点よりも集光レンズ４側に近け
れば、戻り光は第６図の点線のように広がシ、光検出器
９に入射し第７図のよう表出力が得られることを利用し
て、■のどちら側に反射鏡５が位置するかも検出できる
ようにした構成である。
〈発明の効果〉
本発明は以上説明したように、半導体レーザ素子、光検
出器、集光レンズおよび反射鏡という簡単な構成で、小
型、高精度かつ組み立て精度をそれほど要求されずに反
射型光スイッチを構成できるという効果がある。
出器、集光レンズおよび反射鏡という簡単な構成で、小
型、高精度かつ組み立て精度をそれほど要求されずに反
射型光スイッチを構成できるという効果がある。
〈応用範囲〉
さらに有効な応用分野として、光ピツクアップのＤＩＳ
Ｋとのアクセス時の合焦位置検出の方法ｌしてたいへん
有効である。
Ｋとのアクセス時の合焦位置検出の方法ｌしてたいへん
有効である。
第１図は本発明の一実施例を示す反射型光スイッチの模
式構成図である。 第２図は第１図において反射鏡を移動させた時の光検出
器出力を示す説明図である。 第３図は第２図の■付近でみられる光検出器出力の増加
を検出するためのブロック図である。 第４図乃至第６図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す
反射型光スイッチの模式構成図である。 第７図は第６図において反射鏡５を移動させた時の第２
の光検出器の出力を示す説明図である。 １・・半導体レーザ素子、 ２・・・光検出器、 ３・
・・コリメートレンズ、 ４・・・集光レンズ、５・・
・反射鏡、 ６・・・アパーチャー、１１・・・半導体
レーザ素子電流調節回路、１２・１３・・・コンパレー
タ■、１５・・・Ａ Ｐ、Ｃ回路部分。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）第１図 及明鏡う動量ｄ
式構成図である。 第２図は第１図において反射鏡を移動させた時の光検出
器出力を示す説明図である。 第３図は第２図の■付近でみられる光検出器出力の増加
を検出するためのブロック図である。 第４図乃至第６図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す
反射型光スイッチの模式構成図である。 第７図は第６図において反射鏡５を移動させた時の第２
の光検出器の出力を示す説明図である。 １・・半導体レーザ素子、 ２・・・光検出器、 ３・
・・コリメートレンズ、 ４・・・集光レンズ、５・・
・反射鏡、 ６・・・アパーチャー、１１・・・半導体
レーザ素子電流調節回路、１２・１３・・・コンパレー
タ■、１５・・・Ａ Ｐ、Ｃ回路部分。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名）第１図 及明鏡う動量ｄ
Claims (1)
- １、 二端面から光が出射される半導体レーザ素子と、
変位する反射鏡と、前記半導体レーザ素子の一方端面の
光を集光し、前記反射鏡よシ反射させて前記−左端面に
戻す光学系と、前記半導体レーザ素子の光帰還効果によ
る他方端面からの出射光量の変化を検出する光検出器と
を有してなることを特徴とする反射型光ヌイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8685884A JPS60231103A (ja) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | 反射型光スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8685884A JPS60231103A (ja) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | 反射型光スイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60231103A true JPS60231103A (ja) | 1985-11-16 |
Family
ID=13898508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8685884A Pending JPS60231103A (ja) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | 反射型光スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60231103A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006030181A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Mitsutoyo Corp | 距離測定装置および距離測定方法 |
-
1984
- 1984-04-28 JP JP8685884A patent/JPS60231103A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006030181A (ja) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Mitsutoyo Corp | 距離測定装置および距離測定方法 |
| JP4686277B2 (ja) * | 2004-07-15 | 2011-05-25 | 株式会社ミツトヨ | 距離測定装置および距離測定方法 |
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