2次元 PSD S1880, S2044

PSD
2次元PSD
S1880, S2044
フォトダイオードの表面抵抗を利用した非分割型位置センサ
PSD (位置検出素子)は、フォトダイオードの表面抵抗を利用した光スポットの位置センサです。CCDなどと異なり非分割型
のため、連続した電気信号 (X/Y座標信号)が得られ、位置分解能、応答性に優れています。
特長
用途
l 優れた位置分解能
l 広い感度波長範囲
l 高速応答
l 光強度と位置を同時測定できる
l 光点の大きさに関係なく位置を測定
l 高信頼性
l 光学装置における位置、角度の測定
l 光学的なリモートコントロール装置
l 測距装置
l 歪み、振動の測定
l レーザ装置
l 医用機器
■ 一般定格／絶対最大定格
項目
パッケージ
受光面サイズ
逆電圧
動作温度
保存温度
記号
VR Max.
Topr
Tstg
S1880
セラミック
12 × 12
単位
mm
V
°C
°C
S2044
メタル
4.7 × 4.7
20
-10 ∼ +60
-20 ∼ +80
■ 電気的および光学的特性 (指定のない場合は Typ. Ta= 25 °C)
項目
記号
感度波長範囲
λ
最大感度波長
受光感度
電極間抵抗 *1
λp
S
Rie
位置検出誤差 *2
飽和電流
ZONE A
ZONE B
上昇時間
ID
TCID
tr
端子間容量
Ct
5
-
S1880
Typ.
320∼
1060
920
0.6
10
±80
±150
-
nm
5
-
S2044
Typ.
320∼
1060
920
0.6
10
±40
±70
15
±100
±150
nm
A/W
kΩ
-
-
-
0.5
-
mA
1.0
1.15
500
-
-
0.5
1.15
5
-
nA
倍/°C
-
1.5
-
-
0.3
-
µs
-
300
-
-
45
-
pF
0.6
-
µm
Min.
Max.
Min.
-
-
15
±150
±250
0.5
-
λ=λp
Vb=0.1 V
E
Ist
暗電流
暗電流の温度係数
条件
VR=5 V
RL=1 kΩ
VR=5 V
VR=5 V
RL=1 kΩ
VR=5 V
f=10 kHz
3
位置分解能 *
1.5
*1: 一組の対向する電極の出力端子間で測定します。測定時には他の出力端子は開放しています。
*2: ZONE A/B の半径 r は型名により、次のように定められています。
型名
ZONE A (mm)
ZONE B (mm)
S1880
2.5
5
S2044
0.9
4 × 4 (正方形)
ZONE A
Max.
単位
µm
ZONE B
受光面
KPSDC0063JA
1
2次元
次元PSD
S1880, S2044
*3: 位置分解能
検出可能な光点変位分。検出限界を受光面上の距離で表しています。
PSD を用いた位置検出器の分解能の数値は、PSD の長さと測定系の雑音に比例し (分解能としては低下)、PSD の光電流 (入
射エネルギー)に逆比例 (分解能は向上)します。
･光源: LED (900 nm)
･光電流: 1 µA
･スポット光サイズ: φ200 µm
･回路系入力雑音: 1 µV (1 kHz)
･周波数帯域: 1 kHz
･電極間抵抗: 標準値 (特性表参照)
■ 分光感度特性
■ 感度の温度特性
0.8
+2.0
QE=100 %
0.7
+1.5
温度係数 (%/˚C)
受光感度 (A/W)
0.6
0.5
0.4
QE=50 %
0.3
+1.0
+0.5
0.2
0
0.1
0
200
400
600
800
1000
1200
波 長 (nm)
KPSDB0013JB
■ 端子間容量−逆電圧
(Typ. Ta=25 °C, f=10 kHz)
10 nF
端子間容量
1 nF
S1880
100 pF
S2044
10 pF
1 pF
0.1
1
10
100
逆電圧 (V)
KPSDB0074JB
2
-0.5
300
400
500
600
700
800
900 1000 1100
波長 (nm)
KPSDB0015JB
2次元
次元PSD
S1880, S2044
■ 位置検出特性例 (Ta=25 °C, λ=900 nm, スポット光サイズ: φ200 µm)
S1880
S2044
ライン間隔: 1 mm
ライン間隔: 0.5 mm
KPSDC0019JA
KPSDC0020JA
■ DC 動作回路例
R1
Rf
+
+
+
VR
R9
R2
U1
Rf
+
R3
+
R5
R6
U3
Rf
R19
R14
R4
U2
Rf
R13
U5
R10
+
R7
R16
+
+
U4
Σ1
R24
R21
U10
+
+
U13
R25
U12
∆X
R17
U7
R12
∆Y
Σ1
U9
R20
R15
U6
R11
R8
+
∆Y
Y0
+
R22
∆X
X0
Σ1
U11
R18
U14
R23
U8
R1 - R25: 同抵抗
Rf: 入力レベルに応じて決定
U1 - U4: 低ドリフト型ヘッドアンプ,TL071など
U13, U14: アナログ割算器,Analog Devices社製AD538など
KPSDC0026JB
■ AC 動作回路例
C2
Rb
Rf
+
+
C3
VR
Rb
+
C4
Rb
+
U1
Rf
U2
Rf
R1
R2
R3
R4
+
R7
R8
U4
+
R5
R6
U3
Rf
R9
+
R13
U5
R10
U6
R11
R14
R15
R16
+
R17
U7
R12
+
+
R18
U8
∆Y
R19
+
∆Y
Σ1
U12
U9
Σ1
R20
R21
U10
R22
∆X
直流再生回路
C1
Rb
Y0
∆X
Σ1
U13
U11
R23
X0
P1
P2
直流再生回路
R1 - R24: 同抵抗
Rf: 入力レベルに応じて決定
U1 - U4: 低ドリフト型ヘッドアンプ､TL071など
U12, U13: アナログ割算器､Analog Devices社製AD538など
∆ X, ∆ Y, Σ 1
0V
P1
P2
R1 R3
S/H A
S/H B
R2
P2 P1
R4
*R1 = R2 = R3 = R4
KPSDC0029JB
3
2次元
次元PSD
S1880, S2044
■ 外形寸法図 (単位: mm)
S1880
S2044
5.7
14
Y
Y
5.7
(3 ×) R 0.2
14
X
X
受光部 4.7 × 4.7
15.6 ± 0.25
14.0 ± 0.2
4.2
1.8
0.5 MAX.
5.0 ± 0.2
受光面
10.0
0.7 t ガラス
28.0 ± 0.3
1.25
受光面
5.1 ± 0.3
受光部 12 × 12
5.08 5.08
9.0 9.0
0.75 リード線
0.75 リード線
5.08 5.08
アノード (X2)
アノード (Y2)
カソード (ケース)
アノード (X1)
アノード (Y1)
9.0 9.0
アノード (Y2)
アノード (X1)
アノード (Y1)
アノード (X2)
カソード (共通)
2.54
1.2 MAX.
KPSDA0013JB
■ 受光面
KPSDA0012JC
■ 入射位置換算式
(IX2 + IY1) - (IX1 + IY2) 2x
=
IX1 + IX2 + IY1 + IY2 LX
LX
Y2
LY
(IX2 + IY2) - (IX1 + IY1) 2y
=
IX1 + IX2 + IY1 + IY2 LY
X1
S1880: LX=14 mm
LY=14 mm
S2044: LX=5.7 mm
LY=5.7 mm
X2
y
x
受光面 *
Y1
* 受光面は内接する四角形で規定しています。
KPSDC0012EA
4
2次元
次元PSD
S1880, S2044
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Feb. 2011 DN
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