JPH0453013Y2 - - Google Patents

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JPH0453013Y2
JPH0453013Y2 JP1986196082U JP19608286U JPH0453013Y2 JP H0453013 Y2 JPH0453013 Y2 JP H0453013Y2 JP 1986196082 U JP1986196082 U JP 1986196082U JP 19608286 U JP19608286 U JP 19608286U JP H0453013 Y2 JPH0453013 Y2 JP H0453013Y2
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【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は三本の光ビームを出射する半導体レー
ザの出力モニタ回路に関するものである。
〔従来技術〕
3本のビームを出射する半導体レーザは第3図
に示す如く半導体レーザ10から横方向に100μm
ピツチで並ぶ3本の光ビームP1,P2,P3を出射
するようになつている。これらのモニタ用の光ビ
ームの拡がり角度θは約10°となつており、夫々
の光ビームP1,P2,P3は発光部から略500μm以
上離れた位置に横方向に並設され、各光ビームと
対応する3個の受光素子1A,1B,1Cの夫々
に入射しており、半導体レーザ10が出射した各
光ビームの光強度をモニタしている。
〔考案が解決しようとする問題点〕
このような従来の3ビーム半導体レーザは、光
ビームP1,P2,P3夫々の光ビームの拡がり角度
が10°となつており、発光部と受光素子との距離
が略500μm以上の長さであるため、並設されてい
る各受光素子1A,1B,1Cには、光ビーム
P1,P2,P3のうちの2本又は3本の光ビームが
入射して、正確に各光ビームの光強度をモニタで
きない。それ故、第4図に示すように、アレー化
した受光素子を用いて、半導体レーザ10と受光
素子1A,1B,1Cとの距離を短縮することに
より夫々の光ビームの混入を避けることも考えら
れるが、アレー化した受光素子1A,1B,1C
の夫々の間のクロストークが1〜2%と大きいた
め良好なモニタ特性を得ることができない等の問
題ある。
一方、実願昭56−168284号(実開昭58−74359
号)のマイクロフイルムには半導体レーザアレイ
と光検知器アレイとの間に円筒レンズを配置し
て、光検知素子に隣りの半導体レーザからのレー
ザ光がもれこむことがないようにした半導体レー
ザアレイ装置が示されてる。しかし、この場合も
半導体レーザアレイ、円筒レンズ及び光検知アレ
イの位置合わせ、ワイヤボンドによる配線、光検
知アレイの固定が難しい。
本考案は前述した問題に鑑み、横方向に並ぶ3
本の光ビームを、各別に受光する受光素子を横方
向に並設していて、各受光素子が、2本又は3本
の光ビームを受光する状態でも各光ビームの光強
度を正確にモニタできる半導体レーザのモニタ回
路を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本考案の半導体レーザのモニタ回路は、横方向
に並ぶ3本の光ビームを同方向に出射する半導体
レーザの光ビームの夫々を、各別に受光する受光
素子を横方向に並設してモニタし、各受光素子が
2本又は3本の光ビームを受光する状態にある半
導体レーザのモニタ回路において、前記受光素子
のうち両端に位置する2つの受光素子の出力に
夫々重み付けする第1、第2の重み付け回路と、
この第1、第2の重み付け回路の出力を加算する
加算回路と、中央に位置する受光素子の出力から
前記加算回路の出力を減算する第1の減算回路
と、該減算回路の出力に重み付けする第3の重み
付け回路と、該第3の重み付け回路の出力に各別
に重み付けする第4、第5の重み付け回路と、一
端に位置する受光素子の出力から第4の重み付け
回路の出力を減算する第2の減算回路と、他端に
位置する受光素子の出力から第5の重み付け回路
の出力を減算する第3の減算回路とを備え、前記
第2及び第3の減算回路の各出力を、一端及び他
端の各光ビームの光強度とし、前記第3の重み付
け回路の出力を、中央の光ビームの光強度とすべ
く構成していることを特徴とする。
〔作用〕
横方向に並んでいる3個の受光素子の両端の各
受光素子には、横方向に並んで出射した3本の光
ビームのうちの両端の光ビームと、中央の光ビー
ムの一部が混入して入射する。中央の受光素子に
は中央の光ビームと、その両側の光ビームの一部
が混入して入射する。両端に位置した各受光素子
の出力は夫々第1、第2の重み付け回路で重み付
けされて加算され、加算した出力を第1の減算回
路で中央に位置した受光素子の出力から減算し
て、更に重み付けした出力が中央の光ビームの光
強度を表す。両端に位置した受光素子の各出力か
ら、中央の光ビームの光強度として求めた出力
を、第4、第5の重み付け回路で重み付けした出
力を減算した出力が両端の各光ビームの光強度を
表す。
よつて、3本の光ビームの夫々の光強度が正し
くモニタされる。
〔実施例〕
以下本考案をその実施例を示す図面によつて詳
述する。第1図は本考案に係る半導体レーザのモ
ニタ回路のブロツク図である。実施例の説明に先
立ち、本考案により、光ビームの光強度を受光素
子の出力によりモニタする原理を説明する。第3
図に示す如く半導体レーザは前後2方向に、横方
向に並んだ3本の光ビームP1,P2,P3を夫々出
射し、一方は例えば光デイスク等の投射対象へ向
けられ、他方はその光強度をモニタすべく横方向
に並設している3個の受光素子1A,1B,1C
に向けられる。
そして、横方向に並んでいる3本の光ビーム
P1,P2,P3の両端の光ビームP1,P3は、横方向
に並設されて両端に位置している受光素子1A,
1Cの夫々に入射し、一部が中央に位置している
受光素子1Bに入射している。また、中央の光ビ
ームP2は、中央に位置している受光素子1Bに
入射し、一部が両端に位置している受光素子1
A,1Cに入射している。
ここで、各光ビームの光強度を光ビームの名称
と同様にP1,P2,P3とし受光した受光素子の出
力をL1,L2,L3とすると、相隣の光ビームが互
いに混入すると考えられ、次のように表すことが
できる。
L1=P1+k1P2 …(1) L2=P2+k2P1+k3P3 …(2) L3=P3+k4P2 …(3) 但し、k1〜k4はビームの混入割合を示す係数 そして、(1),(2),(3)式を用いてP2を求めると P2=L2−k2L1−k3L3/1−k1k2−k3k4 …(4) となり、(4)式を(1),(3)式に代入してP1,P3を求
めると、 P1=L1−k1P2 =L1−k1(L2−k2L1−k3L3)/1−k1k2−k3k4…(5
) P3=L3−k4P2 =L3−k4(L2−k2L1−k3L3)/1−k1k2−k3k4…(6
) となる。したがつて、係数k1〜k4を後述する方法
により適正に設定すれば、各受光素子の出力L1
L2,L3から各光ビームP1,P2,P3の正しい光強
度が求めまることになる。
さて、第1図において、一端及び中央に位置す
る2本の光ビームP1,P2が混入している受光素
子1Aの出力信号P1+k1P2は、第2の減算回路
N2と第1の重み付け回路Q1とに入力され、他
端及び中央の2本の光ビームP3,P2が混入して
いる受光素子1Cの出力信号P3+k4P2は第3の
減算回路N3と第2の重み付け回路Q2とに入力
されており、3本の光ビームP1,P2,P3が混入
している受光素子1Bの出力信号P2+k2P1+k3
P3は第1の減算回路N1に入力されている。第
1、第2の重み付け回路Q1,Q2は係数k2,k3
で重み付けした出力信号k2P1+k1k2P2,k3P3
k3k4P2を各出力して加算回路Mに入力している。
この係数k1,k4は、両端に位置している受光素子
1A,1Cに各入射した、両端の各光ビームに対
する中央の光ビームの混入割合を示し、係数k2
k3は中央に位置している受光素子1Bに入射し
た、中央の光ビームに対する両端の各ビームの混
入割合を示している。
前記加算回路Mで加算されて出力される出力信
号k2P1+k1k2P2+k3P3+k3k4P2は第1の減算回
路N1に入力している。この第1の減算回路N1
は、中央及び両端の3本のビームが混入している
受光素子2Bの出力信号P2+k2P1+k3P3から、
加算回路Mの出力信号k2P1+k1k2P2+k3P3+k3
k4P2を減算して出力信号P2+k2P1+k3P3−k2P1
−k1k2P2−k3P3−k3k4P2、つまり、P2−k1k2P2
−k3k4P2=(1−k1k2−K3k4)P2を出力し第3の
重み付け回路Q3に入力している。第3の重み付
け回路Q3は1/(1−k1k2−k3k4)の重み付け
を行い、第3の重み付け回路Q3の出力信号P2
を出力端子T2に与えている。第3の重み付け回
路Q3の出力信号P2は第4の重み付け回路Q4
に入力されて係数k1で重み付けされ、この重み付
け回路Q4の出力信号k1P2が第2の減算回路N
2に入力されている。第2の減算回路N2は受光
素子1Aの出力信号P1+k1P2から第4の重み付
け回路Q4の出力信号k1P2を減算してP1+k1P2
−k1P2=P1となし、その出力信号P1を出力端子
T1に与えている。また第3の重み付け回路Q3
の出力信号P2は第5の重み付け回路Q5に入力
されて係数k4で重み付けされ、この重み付け回路
Q5の出力信号k4P2が第3の減算回路N3に入力
されている。第3の減算回路N3は受光素子1C
の出力信号P3+k4P2から第5の重み付け回路Q
5の出力信号k4P2を減算してP3+k4P2−k4P2
P3となし、その出力信号P3を出力端子T3に与え
ている。
このように構成した半導体レーザのモニタ回路
は、第3図に示す半導体レーザ10から横方向に
並ぶ3本の光ビームP1,P2,P3が出射せられた
場合、夫々の光ビームは半導体レーザ10から離
れて配設された受光素子1A,1B,1Cで検出
され、各受光素子1A,1B,1Cは(1),(2),(3)
の各式で示す出力L1,L2,L3を各出力する。
そして、横方向並び両端に位置している受光素
子1A,1B,1Cの(1),(3)の各式で示される出
力信号は、夫々第1、第2の重み付け回路Q1,
Q2で係数k2,k3により夫々重み付けされた後、
加算回路Mで加算されて、中央に位置している受
光素子1Bの(2)式で示される出力信号から加算回
路Mの出力信号を減算して、第3の重み付け回路
Q3で(4)式に示すように重み付けされる。
そして加算回路Mによる加算と第1の減算回路
N1による減算とにより、光ビームP1,P3が混
入しない光ビームP2の出力信号を得て出力端子
T2に出力する。これにより、中央に位置してい
る光ビームP2の光強度が正しくモニタされる。
また第3の重み付け回路Q3の出力信号は、第
4(又は第5)の重み付け回路Q4(又はQ5)
で係数k1(又はk4)により重み付けされ、一端
(又は他端)に位置している受光素子1A(又は1
C)の出力信号から第4(又は第5)の重み付け
回路Q4(又はQ5)の出力信号を第2(又は第
3)の減算回路N2(又はN3)で減算して(5)式
〔又は(6)式〕に示す出力信号を得る。
そして、第2(又は第3)の減算回路N2(又
はN3)による減算により光ビームP2が混入し
ない光ビームP1(又はP2)の出力信号を得て出力
端子T1(又はT3)に出力する。これにより、両端
に位置しているビームP1,P3の各光強度が正し
くモニタされる。
なお、前記係数k1〜k4の設定は、例えば中央の
光ビームP2のみを出射せしめて、両端に位置し
ている受光素子1A,1Cの各出力がともに零と
なるように、第4、第5の重み付け回路Q4,Q
5を調整して係数k1,k4を設定する。また一端
(又は他端)の光ビームP1(又はP3)のみを出射
せしめて、中央に位置している受光素子1Bの出
力が零となるように、第1(又は第2)の重み付
け回路Q1(又はQ2)を調整して、係数k2(又
はk3)を設定する。
第2図は第1図に示したモニタ回路のブロツク
図を実回路にて示したものであり、第1図の構成
部分と対応する部分には同一符号を付している。
図中、OP1,OP3,OP5はバツフアとしての
演算増幅器であり、OP2,OP6,OP7は減算
のための演算増幅器であり、加算は可変抵抗器
VR1,VR2、抵抗R1の抵抗比により行う。
重み付けは可変抵抗器VR1乃至VR5を調整し
て行う。
例えば、受光素子1A,1Cの出力信号P1
P3は可変抵抗器VR1,VR2を経て演算増幅器
OP1に入力される。これにより抵抗R1の両端
の電圧はP1,R1/(VR1+R1)+P3R1/(VR2
+R1)となり、重み付けと加算とを同時に行う。
演算増幅器OP1によりインピーダンス変換され
た信号は演算増幅器OP2に入力される。この回
路は減算回路であつて、抵抗R2乃至R5の抵抗比
により減算処理を行う。そして前述した演算内容
に基づく演算により出力信号P1,P2,P3が得ら
れる。
〔効果〕
以上詳述したように、本考案によれば横方向に
並ぶ2本又は3本の光ビームが混入して各受光素
子が受光していても、3つの受光素子の各出力信
号により、中央に位置する受光素子の出力信号が
電気的に補正され、また一端に位置する受光素子
の出力信号と他端に位置する受光素子の出力信号
とにより、一端に位置する受光素子の出力信号が
電気的に補正され、更に他端に位置する受光素子
の出力信号と一端に位置する受光素子の出力信号
とにより他端に位置する受光素子の出力信号が電
気的に補正されるから、夫々の光ビームの光強度
を正確にモニタできる。
従つて、半導体レーザと受光素子との間の距離
を短縮する必要もない等、実用上極めて有利であ
る等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案に係る半導体レーザのモニタ回
路のブロツク図、第2図は第1図のモニタ回路の
実回路図、第3図及び第4図は従来の半導体レー
ザのモニタ回路を略示した模式図である。 P1,P2,P3……光ビーム、1A,1B,1C
……受光素子、N1,N2,N3……減算回路、
Q1,Q2,Q3,Q4,Q5……重み付け回
路、M……加算回路、T1,T2,T3……出力端
子。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 横方向に並ぶ3本の光ビームを同方向に出射す
    る半導体レーザの光ビームの夫々を各別に受光す
    る受光素子を横方向に並設してモニタし、2本又
    は3本の光ビームを各受光素子が受光する状態に
    ある半導体レーザのモニタ回路において、 前記受光素子のうち両端に位置する2つの受光
    素子の出力に夫々重み付けする第1、第2の重み
    付け回路と、この第1、第2の重み付け回路の出
    力を加算する加算回路と、中央に位置する受光素
    子の出力から前記加算回路の出力を減算する第1
    の減算回路と、該減算回路の出力に重み付けする
    第3の重み付け回路と、該第3の重み付け回路の
    出力に各別に重み付けする第4、第5の重み付け
    回路と、一端に位置する受光素子の出力から第4
    の重み付け回路の出力を減算する第2の減算回路
    と、他端に位置する受光素子の出力から第5の重
    み付け回路の出力を減算する第3の減算回路とを
    備え、前記第2及び第3の減算回路の各出力を、
    一端及び他端の各光ビームの光強度とし、前記第
    3の重み付け回路の出力を、中央の光ビームの光
    強度とすべく構成していることを特徴とする半導
    体レーザのモニタ回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5874359U (ja) * 1981-11-13 1983-05-19 株式会社日立製作所 半導体レ−ザアレイ装置
EP0120980B1 (de) * 1983-03-30 1987-06-24 Ibm Deutschland Gmbh Schaltungsanordnung für die Kompensation von Übersprechen bei elektrooptischen Abtastvorrichtungen

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