JPH0626923A - 光電変換装置 - Google Patents

光電変換装置

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JPH0626923A
JPH0626923A JP4090061A JP9006192A JPH0626923A JP H0626923 A JPH0626923 A JP H0626923A JP 4090061 A JP4090061 A JP 4090061A JP 9006192 A JP9006192 A JP 9006192A JP H0626923 A JPH0626923 A JP H0626923A
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JP
Japan
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light
mirror
concave mirror
light receiving
convex mirror
Prior art date
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Pending
Application number
JP4090061A
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English (en)
Inventor
Hirokazu Tanaka
宏和 田中
Hiroshi Nakajima
中島  宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Stanley Electric Co Ltd filed Critical Stanley Electric Co Ltd
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Publication of JPH0626923A publication Critical patent/JPH0626923A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 光による空中電送などに利用する光電変換装
置において、より多くの光を受光できる構造とすると共
に、ノイズの混入を防止するようにすること。 【構成】 大径の凹面鏡20の内方に焦点が同一位置と
なるようにして小径の凸面鏡21を配置する。そして、
凹面鏡20は焦点を中心に回動可能とすると共に、凸面
鏡21の反射光路上に受光素子22を設けた構成となっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光を利用した空中電
送装置、POS(ポジションオペレイションシステ
ム)、パソコンとプリンタ間の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
装置は様々な構成のものがあるが、その一例を図7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)
1、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】上記した光電変換装置
は、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3からノ
イズが入って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−ダンス変換をしなければならないが、それには
図8に示すような変換回路部品4を備えた配線基板5を
受光素子2の近くに備える必要がある。
【0005】ところが、このような配線基板5を図7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
1、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が図7で示すような配置
であると、光発信器からの光L1、L2・・・・・・・の
うち、L1、L3の光は受光素子2の受光面に導くことが
できず、このようなことも受光素子2の受光率を低下さ
せる要因となっている。さらに、このような配置とする
受光素子2は取付構造においても問題がある。
【0007】また、上記した光電変換装置は放物面鏡1
を光発信器からの光L1、L2・・・・・・・の方向に正
確に指向させる必要があるが、この場合、放物面鏡1の
基台やリ−ド線3などを共に位置調整しなければなら
ず、そのため、取付位置に制限を受けたり、リ−ド線3
が引き回されることで切断し、また、邪魔となったりす
る等の問題があった。
【0008】本発明は上記した実情にかんがみ、より多
くの光を受光できる構造とすると共に、ノイズの混入を
防止し、さらに、光発信器などからの光の方向に簡単に
指向させることができる光電変換装置を開発することを
目的とする。
【0009】
【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、大径の凹面鏡と、鏡面を向い合せる
ようにしてこの凹面鏡の内方に配置した小径の凸面鏡と
を設けると共に、これら凹面鏡と凸面鏡とをその集光点
が同一またはほぼ同一となるように形成し、さらに、凹
面鏡を凸面鏡に対して相対的に回動させるように上記集
光点を通る回転軸を設けると共に、凸面鏡の反射光路上
に受光部材を設けて構成したことを特徴とする光電変換
装置を提案する。
【0010】
【作用】凹面鏡を回動させてその向きを光発信器等から
送られる光の方向に調整する。このように調整した凹面
鏡に入射する光は、反射されて集光点に向い、凹面鏡と
共通の集光点をもつ凸面鏡によって再び反射される。こ
のようにして凸面鏡によって反射された光が受光部材に
入射して光電変換される。
【0011】上記した光電変換装置は、受光部材が凸面
鏡の反射光路上に設けられているので、凹面鏡によって
集光される光が受光部材によって遮ぎられることがな
く、受光部材の受光率が大きく向上する。また、受光部
材がインピ−ダンス変換回路と共に配線基板に配置でき
る構造となっているので、ノイズの混入も効果的に防止
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。20は断面形状がy2=4P1
で定義される放物線からなる大径の凹面鏡で、内面を反
射面としてある。
【0013】この凹面鏡20はP1点を焦点とし、光発
信器が遠方の場合に、入射光L1、L2・・・・・・・は
軸線Zに対してほぼ平行となりP点に集光する。また、
この凹面鏡20の中央奥底部には透光孔20aが形成し
てある。
【0014】21は断面形状がy2=4P2xで定義され
る放物線からなる小径の凸面鏡で、外面を反射面として
ある。
【0015】この凸面鏡21は、先端側を上記した凹面
鏡20の透光孔20aに対向させ、焦点P2が凹面鏡2
0の焦点P1と同一位置となるように配置してある。
【0016】上記した凹面鏡20に入射した光発信器か
らの光L1、L2・・・・・・は、この凹面鏡20で反射
されて集光し、その後、凸面鏡21で反射され、その反
射光が軸線Zに対して平行な光となる。
【0017】すなわち、図2上において、軸線Z上にあ
る焦点P2より光Laが出たと仮定すると、凸面鏡21
のT点で軸線Zに平行に反射されてLbの光となる。凸
面鏡21のT点における接線をSとすれば、θ1=θ2
なる。
【0018】また、Lcの光がP2に向かうと仮定する
と、θ1=θ3であるから、光Lcの反射光をLdとする
と、θ3=θ4となる。これより、θ2=θ4となりLdは
軸線Zに平行な光となる。
【0019】したがって、凸面鏡21で反射された光は
凹面鏡20の透光孔20aより凹面鏡20の外方に出
る。
【0020】また、凹面鏡20の外方には受光素子22
が設けてある。この受光素子22は、凸面鏡21の反射
光路上に備え、軸線Zを中心位置とするように設けてあ
る。これより、凸面鏡21で反射され、透光孔20aよ
り凹面鏡20の外方に出た光が受光素子22の受光面に
入射して光電変換される。
【0021】上記した受光素子22の近くにはインピ−
ダンス変換する電子回路部品23や他の電子回路部品2
4を備えた回路基板25が設けてある。
【0022】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、発信された光が軸線Zに
対してほぼ平行な光となって凹面鏡20に入射する。こ
の入射光L1、L2・・・・・は凹面鏡20の内面で反射
して焦点P1に向かう。
【0023】焦点P1に向かった反射光L1、L2・・・
・・・は、凸面鏡21の外面で反射し軸線Zに平行な光
となって透光孔20aより凹面鏡20の外方に出る。そ
して、上記の如く集光した光L1、L2・・・・・・を受
光素子22によって受光し、光信号を電気信号に変換し
て信号出力回路に送る。
【0024】上記した光電変換装置は、受光素子22や
配線基板25が凹面鏡20の外側に設けられているの
で、光発信器からの光が配線基板25によって遮られる
ことがなく、また、従来、受光素子22の受光面に導く
ことができなかったL1やL3の光について受光すること
ができるので、受光率が大きく向上する。
【0025】また、受光素子22とインピ−ダンス変換
部品を配線基板25に設けることができるので、リ−ド
線などからのノイズの混入を防止することができる。
【0026】図3は本発明の第2実施例を示す光電変換
装置の原理構成図である。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てその説明を省略
する。この実施例は、光発信器からの光L1、L2、・・
・・・・を反射させる最初の光学系を双曲線断面の凹面
鏡26とし、この凹面鏡26の中央奥底部に透光孔26
aが設けてある。なお、この凹面鏡26の内方には上記
した第1実施例と同様に放物線断面の凸面鏡21が配置
してある。
【0027】光発信器が焦点F1のように近距離にある
場合、焦点をF1、F2とする凹面鏡26を用いて光
1、L2、・・・・・・を反射させる。この反射光
1、L2・・・・・・を凹面鏡26の焦点F2と同一位
置の焦点P2となるように配置した凸面鏡21によって
反射させ、軸線Zに平行な反射光として透光孔26aか
ら射出させ、凸面鏡21の反射光路上に備えた受光素子
22に入射させて光電変換する。
【0028】上記第1、第2実施例で示した凸面鏡21
は、図4に示すような双曲線断面の凸面鏡27として構
成することもできる。すなわち、第1実施例における凹
面鏡20の焦点P1、または、第2実施例における凹面
鏡26の焦点F2を第1の焦点F3とし、受光素子22の
受光面を第2の焦点F4とする双曲線断面の凸面鏡27
を用いることにより、受光素子22の受光面を縮小させ
ることができる。上記した凸面鏡27を用いた場合、こ
の外面で反射される反射光は軸線Zと平行光とはならな
い。
【0029】また、第1実施例で示した受光素子22を
軸線Zからずらせた位置に備える場合には、図5に示す
如く、凸面鏡21の鏡軸21aを受光素子22の受光面
の中心となるように、焦点P2を中心として凸面鏡21
を回転させる。なお、双曲線断面の凹面鏡26と凸面鏡
21とで構成した第2実施例においても同様に実施する
ことができる。
【0030】図6は、上記した第1実施例の具体的な構
成例を示し、図6(A)は正面図、図6(B)は図6
(A)上のD−D線断面図、図6(C)は平面図であ
る。
【0031】この具体例では、大径の凹面鏡20が四辺
形の回動体100に設けられている。つまり、回動体1
00に放物線形の湾曲面100aを形成し、この湾曲面
100aを鏡面処理して凹面鏡20が構成されている。
また、湾曲面100aの中央奥底部には透光孔20aが
設けてある。
【0032】回動体100は、コ字形の支持枠101に
設けた支軸102a、102bによって軸支して前後方
向に回動可能にしてある。なお、支軸102a、102
bのいずれか一方で軸支するように構成してもよい。ま
た、支軸102a、102b間を結ぶ仮想の横線103
を凹面鏡20と凸面鏡21の共通焦点P1、P2を通るよ
うにし、回動体100がこの横線103を回転軸心とし
て前後方向に回動する構成となっている。(図2の二点
鎖線参照)
【0033】支持枠101は支軸104によって基台1
05を軸支し、回動体100と共に左右方向に回動可能
としてある。つまり、支軸104の延長となる仮想の縦
線106が凹面鏡20と凸面鏡21の共通焦点P1、P2
を通るようにし、回転体100がこの縦線106を回転
軸心として左右方向に回動する構成となっている。(図
3の二点鎖線参照)
【0034】凸面鏡21は、配線基板25に固定して透
光孔20a内を通した細長の支持杆107によって支持
させて凹面鏡20内に配置してある。なお、凸面鏡21
の焦点P2は凹面鏡20の焦点P1と同一位置としてあ
る。また、配線基板25は、基台105に固定した起立
板108に取付けてある。
【0035】この光電変換装置は、光発信器からの光の
方向にしたがって回動体100を回動させ、凹面鏡20
を光が入射する方向に指向させる。
【0036】この場合、凹面鏡20が凸面鏡21との共
通焦点を支点に回動変位するため、凹面鏡20の反射光
が焦点P1に向い、この反射光が凸面鏡21によって再
度反射されて受光素子22に入射する。なお、上記した
具体例は、双曲線断面の凹面鏡26を使用した第2実施
例についても同様となる。また、上記した具体例では、
回動板100を前後方向と左右方向とに回動させる構成
としたが、前後方向にのみ、或いは、左右方向にのみに
回動させる構成としてもよい。
【0037】以上、本発明の実施例について説明した
が、受光素子22を備えた配線基板25は凸面鏡21の
反射光路上であれば、凹面鏡20と凸面鏡21との間に
配置することができ、この場合、凹面鏡20の透光孔2
0aが不要となる。
【0038】
【発明の効果】上記した通り、本発明に係る光電変換装
置は、凹面鏡とこの凹面鏡の内方に設けた凸面鏡とで集
光した光を、凸面鏡の反射光路に設けた受光部材によっ
て受光して光電変換する構成となっているので、受光部
材の受光率を大きく向上させることができると共に、受
光部材の近くにインピ−ダンス変換などの電子回路部品
を備えることができるので、ノイズの混入を効果的に防
止することができる。
【0039】また、本発明では、凹面鏡が凸面鏡との共
通した集光点を中心として回動可能となっているので、
光発信器などからの光に対して凹面鏡を簡単な調整によ
って指向させることができる極めて便利な光電変換装置
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】放物線断面の凹面鏡と凸面鏡とを使用した第1
実施例を示す光電変換装置の原理構成図である。
【図2】上記凸面鏡の性質を説明するための光学系図で
ある。
【図3】双曲線断面の凹面鏡と放物線断面の凸面鏡とを
利用した第2実施例を示す光電変換装置の原理構成図で
ある。
【図4】上記第1、第2実施例における凸面鏡に変えて
双曲線断面の凸面鏡を使用したときの光学的な説明図で
ある。
【図5】凹面鏡と凸面鏡とを相対的に回動変化させた光
電変換装置の原理構成図である。
【図6】上記した第1実施例の具体例を示す機構図で、
図6(A)は正面図、図6(B)は図6(A)上のD−
D線断面図、図6(C)は平面図である。
【図7】従来の光電変換装置の原理構成図である。
【図8】従来の光電変換装置の受光素子とその他の回路
部品を備えた配線基板を示す簡略図である。
【符号の説明】
20 凹面鏡 20a 透光孔 21 凸面鏡 22 受光素子 26 凹面鏡 26a 透光孔 27 凸面鏡 28 受光素子 100 回動体 101 支持枠 102a、102b、104 支軸 105 基台
【手続補正書】
【提出日】平成5年6月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】 この凹面鏡20はPを焦点とし、光発
信器が遠方の場合に、入射光L、L・・・・・・・
は軸線Zに対してほぼ平行となり 点に集光する。ま
た、この凹面鏡20の中央奥底部には透光孔20aが形
成してある。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0032
【補正方法】変更
【補正内容】
【0032】 回動体100は、コ字形の支持枠101
に設けた支軸102a、102bによって軸支して前後
方向に回動可能にしてある。なお、支軸102a、10
2bのいずれか一方で軸支するように構成してもよい。
また、支軸102a、102b間を結ぶ仮想の横線10
3を凹面鏡20と凸面鏡21の共通焦点P、Pを通
るようにし、回動体100がこの横線103を回転軸心
として前後方向に回動する構成となっている。(図6
(B)参照)
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0033
【補正方法】変更
【補正内容】
【0033】 支持枠101は支軸104によって基台
105を軸支し、回動体100と共に左右方向に回動可
能としてある。つまり、支軸104の延長となる仮想の
縦線106が凹面鏡20と凸面鏡21の共通焦点P
を通るようにし、回体100がこの縦線106を
回転軸心として左右方向に回動する構成となっている。
(図6(C)参照)
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 20 凹面鏡 20a 透光孔 21 凸面鏡 22 受光素子 26 凹面鏡 26a 透光孔 27 凸面鏡 100 回動体 101 支持枠 102a、102b、104 支軸 105 基台
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正6】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/22

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大径の凹面鏡と、鏡面を向い合せるよう
    にしてこの凹面鏡の内方に配置した小径の凸面鏡とを設
    けると共に、これら凹面鏡と凸面鏡とをその集光点が同
    一またはほぼ同一となるように形成し、さらに、凹面鏡
    を凸面鏡に対して相対的に回動させるように上記集光点
    を通る回転軸を設けると共に、凸面鏡の反射光路上に受
    光部材を設けて構成したことを特徴とする光電変換装
    置。
JP4090061A 1992-03-17 1992-03-17 光電変換装置 Pending JPH0626923A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4090061A JPH0626923A (ja) 1992-03-17 1992-03-17 光電変換装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP4090061A JPH0626923A (ja) 1992-03-17 1992-03-17 光電変換装置

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JPH0626923A true JPH0626923A (ja) 1994-02-04

Family

ID=13988054

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JP4090061A Pending JPH0626923A (ja) 1992-03-17 1992-03-17 光電変換装置

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US4860732A (en) * 1987-11-25 1989-08-29 Olympus Optical Co., Ltd. Endoscope apparatus provided with endoscope insertion aid
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