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技術 フォトダイオードアレイ

出願人 横河電機株式会社
発明者 小宮山誠三瓶義広鈴木泰幸皆川恭之三浦明八木原剛小林信治岡貞治藤田忠重榊原勝利赤坂恭一
出願日 2000年3月2日 (20年8ヶ月経過) 出願番号 2000-057509
公開日 2001年9月7日 (19年2ヶ月経過) 公開番号 2001-244497
状態 未査定
技術分野 光学的記録再生4(ヘッド自体) 光ヘッド 受光素子3(フォトダイオード・Tr)
主要キーワード 加算合計 出力測定 測定素子 三角波状 円形ビーム 検出部分 矩形パターン スリットパターン
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年9月7日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

ビーム光照射位置による出力信号の変動を小さくできるフォトダイオードアレイを提供することにある。

解決手段

同一形状の複数のフォトダイオードを列方向に等間隔で並べたフォトダイオードアレイであって、光測定に寄与しない非検出部分が全面にわたってほぼ平均に分散するように、フォトダイオードのパターンを形成したことを特徴とするもの。

概要

背景

図8は、従来からビーム光出力測定に用いられているフォトダイオードアレイの一例の構成図である。図8のフォトダイオードアレイでは、フォトダイオードPDは矩形に形成されていて、等間隔に並べられている。

図9と図10は、図8のフォトダイオードアレイを用いて行う円形ビーム光の出力測定の説明図である。ビーム光出力測定は、ビーム光が照射されているフォトダイオードの出力電流加算合計することにより簡単に行える。なお、隣接するフォトダイオードPDの間隔は、フォトダイオードPDの配列ピッチの10%とする。例えば配列ピッチを50μmとすると間隔は5μmである。

概要

ビーム光の照射位置による出力信号の変動を小さくできるフォトダイオードアレイを提供することにある。

同一形状の複数のフォトダイオードを列方向に等間隔で並べたフォトダイオードアレイであって、光測定に寄与しない非検出部分が全面にわたってほぼ平均に分散するように、フォトダイオードのパターンを形成したことを特徴とするもの。

目的

本発明はこのような問題点に着目したものであり、その目的は、ビーム光の照射位置による出力信号の変動を小さくできるフォトダイオードアレイを提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

同一形状の複数のフォトダイオードを列方向に等間隔で並べたフォトダイオードアレイであって、光測定に寄与しない非検出部分が全面にわたってほぼ平均に分散するように、フォトダイオードのパターンを形成したことを特徴とするフォトダイオードアレイ。

請求項2

フォトダイオードは矩形に形成され、その中央部分には長手方向にスリットが設けられたことを特徴とする請求項1記載のフォトダイオードアレイ。

請求項3

フォトダイオードが、対向する辺相互間にクランク状の非検出部分を構成するように形成されたことを特徴とする請求項1記載のフォトダイオードアレイ。

請求項4

フォトダイオードが、対向する辺相互間に円弧状の非検出部分を構成するように形成されたことを特徴とする請求項1記載のフォトダイオードアレイ。

請求項5

フォトダイオードが、対向する辺相互間に三角波状の非検出部分を構成するように形成されたことを特徴とする請求項1記載のフォトダイオードアレイ。

技術分野

0001

本発明は、ビーム光出力測定などに用いるフォトダイオードアレイに関し、詳しくは、照射位置による出力変動の改善に関するものである。

背景技術

0002

図8は、従来からビーム光の出力測定に用いられているフォトダイオードアレイの一例の構成図である。図8のフォトダイオードアレイでは、フォトダイオードPDは矩形に形成されていて、等間隔に並べられている。

0003

図9図10は、図8のフォトダイオードアレイを用いて行う円形ビーム光の出力測定の説明図である。ビーム光出力測定は、ビーム光が照射されているフォトダイオードの出力電流加算合計することにより簡単に行える。なお、隣接するフォトダイオードPDの間隔は、フォトダイオードPDの配列ピッチの10%とする。例えば配列ピッチを50μmとすると間隔は5μmである。

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、図8のような形状のフォトダイオードアレイを用いた場合には、同一形状のビーム光であっても、フォトダイオードアレイへの照射位置関係によって測定値がかなり大きく変化するという問題がある。

0005

例えば図9のようにビーム光BLが隣接するフォトダイオードA,Bの中間位置に照射された場合には、これら2個のフォトダイオードA,Bの出力を加算しても、光測定に寄与しない非検出部分の占める割合が大きくなることから、出力信号の値はいずれかのフォトダイオードの中央にビーム光BLを照射した場合の出力を100%とすると、約91%に低下してしまう。

0006

一方、図10のようにビーム光BLが隣接するフォトダイオードB,Cの一方に偏って照射された場合には、これら2個のフォトダイオードB,Cの出力を加算するとフォトダイオードの中央にビーム光BLを照射した場合の約99%になる。

0007

本発明はこのような問題点に着目したものであり、その目的は、ビーム光の照射位置による出力信号の変動を小さくできるフォトダイオードアレイを提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

このような目的を達成する請求項1の発明は、同一形状の複数のフォトダイオードを列方向に等間隔で並べたフォトダイオードアレイであって、光測定に寄与しない非検出部分が全面にわたってほぼ平均に分散するように、フォトダイオードのパターンを形成したことを特徴とする。

0009

これにより、ビーム光がフォトダイオードアレイのどの部分に照射されても光測定に寄与しない非検出部分の占める比率はほぼ一定になり、出力信号の変動は小さくなる。

0010

請求項2の発明は、フォトダイオードは矩形に形成され、その中央部分には長手方向にスリットが設けられたことを特徴とする。

0011

従来の矩形パターンマスクスリットパターンを追加するだけでよく、簡単に行える。

0012

請求項3の発明は、フォトダイオードが、対向する辺相互間にクランク状の非検出部分を構成するように形成されたことを特徴とする請求項1記載のフォトダイオードアレイである。

0013

これにより、光測定に寄与しない非検出部分は、フォトダイオードアレイの2次元方向にほぼ平均に分散する。

0014

さらに、請求項4の発明では、フォトダイオードが、対向する辺相互間に円弧状の非検出部分を構成するように形成されたことを特徴とする。

0015

これにより、光測定に寄与しない非検出部分は、従来の矩形パターンに比べて平均に分散する。

0016

そして、請求項5の発明では、フォトダイオードが、対向する辺相互間に三角波状の非検出部分を構成するように形成されたことを特徴とする。

0017

これにより、光測定に寄与しない非検出部分は、フォトダイオードアレイの2次元方向にさらに広く平均に分散する。

発明を実施するための最良の形態

0018

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の実施の形態の一例を示すパターン図であり、図8の矩形フォトダイオードPDの中央部分の長手方向にスリットSLTを設けたものである。

0019

このような構成において、図2のようにビーム光BLが隣接するフォトダイオードA,Bの中間位置に照射された場合の2個のフォトダイオードA,Bの加算出力は、フォトダイオードの中央にビーム光BLを照射した場合の出力を100%とすると約95%になり、スリットSLTのない従来パターンよりも4%の改善結果が得られた。

0020

そして、図3のようにビーム光BLが隣接するフォトダイオードB,Cの一方に偏って照射された場合の2個のフォトダイオードB,Cの加算出力は、フォトダイオードの中央にビーム光BLを照射した場合の約99%になった。

0021

図1のパターンによる出力変動の改善効果は、スリットSLTを設けることによって光測定に寄与しない非検出部分がフォトダイオードアレイの2次元方向にほぼ平均に分散されたことによるものである。

0022

図4は本発明の実施の他の形態例を示すパターン図であり、対向する辺相互間にクランク状の非検出部分を構成するように、フォトダイオードを形成したものである。

0023

このような構成において、図5のようにビーム光BLが隣接するフォトダイオードA,Bの中間位置に照射された場合の2個のフォトダイオードA,Bの加算出力は、フォトダイオードの中央にビーム光BLを照射した場合の出力を100%とすると約96%になり、スリットSLTのない従来パターンよりも5%の改善結果が得られた。

0024

そして、図6のようにビーム光BLが隣接するフォトダイオードB,Cの一方に偏って照射された場合の2個のフォトダイオードB,Cの加算出力は、フォトダイオードの中央にビーム光BLを照射した場合の約99%になった。

0025

図4のパターンによる出力変動の改善効果は、対向する辺相互間にクランク状の非検出部分を構成することによって、光測定に寄与しない非検出部分がフォトダイオードアレイの2次元方向にさらに平均化されたことによるものである。

0026

図7も本発明の実施の他の形態例を示すパターン図であり、図4と同様なクランク状の非検出部分が連続するようにフォトダイオードを形成したものである。

0027

このように構成することにより、図4よりもさらに光測定に寄与しない非検出部分がフォトダイオードアレイの2次元方向の平均化が図れるので、より一層の出力差改善効果が期待できる。

0028

なお、フォトダイオードは、対向する辺相互間に形成される非検出部分のパターンが例えば円弧状を構成するように形成してもよいし、三角波状の非検出部分を構成するように形成してもよい。

0029

光測定に寄与しない非検出部分が円弧状パターンであっても従来の矩形パターンに比べて平均に分散し、三角形の場合にはフォトダイオードアレイの2次元方向にさらに広く平均に分散することになる。

発明の効果

0030

以上説明したように、本発明によれば、ビーム光の照射位置による出力信号の変動を小さくできるフォトダイオードアレイが実現でき、光出力測定素子として好適である。

図面の簡単な説明

0031

図1本発明の実施の形態の一例を示すパターン図である。
図2図1の動作説明図である。
図3図1の動作説明図である。
図4本発明の実施の他の形態例を示すパターン図である。
図5図4の動作説明図である。
図6図4の動作説明図である。
図7本発明の実施の他の形態例を示すパターン図である。
図8従来のフォトダイオードアレイの一例の構成図である。
図9図8の動作説明図である。
図10図8の動作説明図である。

--

0032

PDフォトダイオード
SLTスリット

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