JP2000286403A - Split photodiode - Google Patents

Split photodiode

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JP2000286403A
JP2000286403A JP11094442A JP9444299A JP2000286403A JP 2000286403 A JP2000286403 A JP 2000286403A JP 11094442 A JP11094442 A JP 11094442A JP 9444299 A JP9444299 A JP 9444299A JP 2000286403 A JP2000286403 A JP 2000286403A
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JP
Japan
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photodiode
light receiving
receiving surface
photodiodes
light
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JP11094442A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Oizumi
充弘 大泉
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a split photodiode of a structure, wherein the optical response characteristics of the photodiode are enhanced, the generation of noise is reduced and is in a state in which incident light is received in the light-receiving surface of the photodiode can be detected with high accuracy. SOLUTION: Four quadrangular photodiodes are formed from a split photodiode 1 aggregate- constituted, in such a way that its sides are brought into contact opposingly to each other and the whole photodiode 1 is formed into a quadrangle, the vicinities of the outer peripheral edge sides of the phtodiode 1 are provided symmetrically to the sides coming into contact opposedly to each other of the photodiodes, the nonlight-receiving region of the light-receiving surface of the photodiode is cut off from light-receiving surface a triangular notch parts 5Aa, 5Ba, 5Ca and 5Da, photodiodes 1As to 1Da are respectively formed from the photodiodes, an incident laser beam into the light-receiving surface of the photodiode is not received at all, a reduction in the optical response characteristics of the photodiode due to a P-N junction capacitance of the photodiode at the region, where does not contribute to the photoelectric conversion of the photodiode, of the phtodiode and a reduction in the S/N ratio due to the generation of noise are reduced, the optical response characteristics are enhanced, the generation of the noise is reduced and detection of a state in which indident light is received in the light-receiving surface of the photodiode with high accuracy becomes possible.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のフォトダイ
オードで構成され、入射光の各フォトダイオードでの受
光信号に基づいて、入射光の検出と制御とが行われる分
割型フォトダイオードに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a split type photodiode which comprises a plurality of photodiodes and detects and controls incident light based on a light receiving signal of each photodiode of the incident light.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスク、特にPCなどのプラスチッ
ク材の基板で形成されている光ディスクでは、成形時の
熱ひずみによって、ディスクに反りとうねりが生じるた
めに、ディスク表面に上下の振れが発生すると共に、ト
ラックの真円度に誤差が生じている。また、光ディスク
は、ターンテーブル上に載置すると、自重によってたわ
みが発生すると共に、光ディスクには、ディスクの中心
孔の加工精度に対応する偏心も発生している。このよう
に、光ディスクにはある程度の面振れ、トラック振れ
が、製造過程で発生しており、さらに、光ディスクドラ
イブにも、ターンテーブルの傾斜、すりこぎ運動による
面振れやトラック振れが存在しているが、これらの面振
れやトラック振れの影響を受けずに、情報の記録・再生
を行うためには、受光素子として分割型のフォトダイオ
ードを使用し、レーザ光のフォトダイオードへの入射位
置を検出し、フォーカシングエラー検出、或いはトラッ
キングエラー検出を行い、検出結果に基づいてレーザ光
のフォーカシング制御、或いは入射位置の制御を行って
いる。
2. Description of the Related Art In an optical disk, particularly an optical disk formed of a plastic material substrate such as a PC, the disk is warped and undulated due to thermal strain during molding. , An error occurs in the roundness of the track. When the optical disk is placed on a turntable, the optical disk is bent by its own weight, and the optical disk is also eccentric corresponding to the processing accuracy of the center hole of the disk. As described above, some runout and track runout occur in the optical disc during the manufacturing process, and in the optical disc drive, there is also runout and track runout due to the tilt and swivel motion of the turntable. However, in order to record / reproduce information without being affected by these surface vibrations and track vibrations, a split-type photodiode is used as the light receiving element to detect the incident position of the laser beam on the photodiode. Then, focusing error detection or tracking error detection is performed, and focusing control of the laser beam or control of the incident position is performed based on the detection result.

【0003】フォーカシングエラーの検出について説明
すると、光ピックアップと光ディスク間には、常に0.
2mm〜0.3mm程度の面振れが生じるが、光ピック
アップの対物レンズの焦点深度は、±1μm程度なの
で、対物レンズを上下に移動させて、対物レンズと光デ
ィスク間距離を、対物レンズの焦点深度内に収めるため
に、フォーカシングエラーの検出をする必要がある。こ
の場合、光ディスクシステムでは、ナイフエッジ法と非
点収差法とがフォーカシングエラーの検出に主に使用さ
れているが、一般には、非点収差法によるフォーカシン
グエラー検出の方式が多く使用されている。
[0003] The detection of a focusing error will be described.
Although a surface runout of about 2 mm to 0.3 mm occurs, the focal depth of the objective lens of the optical pickup is about ± 1 μm. Therefore, the objective lens is moved up and down so that the distance between the objective lens and the optical disc is reduced by the focal depth of the objective lens. It is necessary to detect the focusing error in order to keep it within. In this case, in the optical disk system, the knife edge method and the astigmatism method are mainly used for detecting a focusing error, but in general, a focusing error detection method using the astigmatism method is often used.

【0004】非点収差法によるフォーカシングエラーの
検出では、図12に示すように、ディスク15に入射さ
れたレーザ光の情報記録面16での反射光は、対物レン
ズ17で平行光束に変換されて検出レンズ18で収束さ
れて、シリンドリカルレンズ20に入射される。このシ
リンドリカルレンズ20は、図13に示すように、矢印
X方向にのみレンズ作用を有し、X方向と直角な矢印Y
方向にはレンズ作用を有しないために、検出レンズ18
と共に使用すると、X、Y方向で焦点距離が異なる状態
となり、検出レンズ18とシリンドリカルレンズ20の
合成焦点f1と、検出レンズ18の焦点f2との間の非
点収差領域21においてビーム形状に非点収差が生じ
る。
In the detection of a focusing error by the astigmatism method, as shown in FIG. 12, a reflected light of a laser beam incident on a disk 15 on an information recording surface 16 is converted into a parallel light beam by an objective lens 17. The light is converged by the detection lens 18 and is incident on the cylindrical lens 20. As shown in FIG. 13, the cylindrical lens 20 has a lens function only in the direction of the arrow X, and has an arrow Y perpendicular to the direction of the arrow X.
Since there is no lens action in the direction, the detection lens 18
When used together, the focal lengths are different in the X and Y directions, and the beam shape becomes astigmatic in the astigmatism area 21 between the combined focal point f1 of the detection lens 18 and the cylindrical lens 20 and the focal point f2 of the detection lens 18. Aberration occurs.

【0005】このために、4分割型のフォトダイオード
からなる受光素子1A0上のビーム形状は、図14に示
すようになり、合成焦点f1位置では、(a)に示すよ
うにビーム13aは縦線状になり、検出レンズ18の焦
点f2位置では、(e)に示すようにビーム13eは横
線状になり、非点収差領域21の合成焦点f1側では、
(b)に示すようにビーム13bは縦長楕円形となり、
非点収差領域21の検出レンズ18の焦点f2側では、
(d)に示すようにビーム13dは横長楕円形となり、
ビーム13bとビーム13d間に、(c)に示すように
ビーム13cが円形となる位置が存在する。
For this reason, the beam shape on the light receiving element 1A0 comprising a four-division type photodiode is as shown in FIG. 14, and at the position of the composite focal point f1, the beam 13a is vertical as shown in FIG. At the position of the focal point f2 of the detection lens 18, the beam 13e becomes a horizontal line as shown in (e), and at the combined focal point f1 side of the astigmatism area 21,
As shown in (b), the beam 13b has a vertically long elliptical shape,
On the focal point f2 side of the detection lens 18 in the astigmatism area 21,
As shown in (d), the beam 13d has a horizontally long elliptical shape,
Between the beam 13b and the beam 13d, there is a position where the beam 13c is circular as shown in FIG.

【0006】そこで、フォーカスエラー検出光学系で
は、ディスク15の情報記録面16が、対物レンズ17
の焦平面にある時に、非点収差光学系のビーム断面が円
形となる位置に、4分割型のフォトダイオードからなる
受光素子1A0を配置して、受光素子1A0での受光状
態が検出される。即ち、図5に示すように、受光素子1
A0は、正方形のフォトダイオード原板が、中心に対称
に4分割された正方形状の受光素子A〜Dからなり、受
光素子Aと受光素子Cとが、加算器10aの入力端子に
接続され、受光素子Bと受光素子Dとが、加算器10b
の入力端子に接続され、加算器10aの出力端子が減算
器11の非反転入力端子に、加算器10bの出力端子が
減算器11の反転入力端子に接続されている。そして、
受光素子Aの検出信号Faと受光素子Cの検出信号Fc
とが、加算器10aで加算され、受光素子Bの検出信号
Fbと受光素子Dの検出信号Fdとが、加算器10bで
加算され、減算器11において、加算器10a出力信号
Fa+Fcと、加算器10bの出力信号Fb+Fdとの
減算が行われ、減算器11からは、エラー信号FE=
(Fa+Fd)−(Fb+Fd)が出力される。
Therefore, in the focus error detecting optical system, the information recording surface 16 of the disk 15 is
When the astigmatic optical system is in the focal plane, the light receiving element 1A0 composed of a four-division photodiode is disposed at a position where the beam cross section of the astigmatism optical system is circular, and the light receiving state of the light receiving element 1A0 is detected. That is, as shown in FIG.
A0 is composed of square light receiving elements A to D in which a square photodiode original plate is divided symmetrically into four at the center, and the light receiving elements A and C are connected to the input terminal of the adder 10a. The element B and the light receiving element D are added to the adder 10b.
The output terminal of the adder 10a is connected to the non-inverting input terminal of the subtractor 11, and the output terminal of the adder 10b is connected to the inverting input terminal of the subtractor 11. And
Detection signal Fa of light receiving element A and detection signal Fc of light receiving element C
Are added by the adder 10a, the detection signal Fb of the light receiving element B and the detection signal Fd of the light receiving element D are added by the adder 10b, and the subtractor 11 outputs the output signal Fa + Fc of the adder 10a and the adder 10b. Subtraction with the output signal Fb + Fd of 10b is performed, and the error signal FE =
(Fa + Fd)-(Fb + Fd) is output.

【0007】この場合、図5(a)に示すように、受光
素子1A0で受光するビーム13cが円形であると、デ
ィスク15の情報記録面16が、対物レンズ17の焦平
面にあり、フォーカスエラー信号FEは0となり、ディ
スク15が、合焦位置よりも対物レンズ17に近く配置
されていると、同図(b)に示すように、フォーカスエ
ラー信号FEはFE>0となり、ディスク15が、合焦
位置よりも対物レンズ17に対して遠く配置されている
と、同図(c)に示すように、フォーカスエラー信号F
EはFE<0となり、フォーカスエラー信号FEとフォ
ーカスずれ(焦点ずれ)との間には、図6に示すような
S字特性が存在する。
In this case, as shown in FIG. 5A, if the beam 13c received by the light receiving element 1A0 is circular, the information recording surface 16 of the disk 15 is in the focal plane of the objective lens 17, and the focus error The signal FE becomes 0, and when the disk 15 is arranged closer to the objective lens 17 than the in-focus position, the focus error signal FE becomes FE> 0 as shown in FIG. If it is arranged farther from the objective lens 17 than the in-focus position, as shown in FIG.
E becomes FE <0, and an S-shaped characteristic as shown in FIG. 6 exists between the focus error signal FE and the focus shift (focus shift).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このようにして、フォ
ーカスエラー信号FEを検出することにより、検出した
フォーカスエラー信号FEに基づいて、フォーカシング
駆動回路によって、対物レンズ17を上下に移動させ
て、対物レンズ17とディスク15間距離を、対物レン
ズ17の焦点深度内に収めるようにフォーカシング制御
が行われる。この場合、受光素子1A0に入射するビー
ムの形状は、図11に示すように、合成焦点f1位置に
おいては縦線状のビーム12aとなり、検出レンズ18
の焦点f2位置においては横線状のビーム13eとな
り、これらのビーム間においては、ビームの形状は、縦
長楕円形のビーム13b、横長楕円形のビーム13d及
び円形のビーム13cとなる。
As described above, by detecting the focus error signal FE, the objective lens 17 is moved up and down by the focusing drive circuit based on the detected focus error signal FE. Focusing control is performed so that the distance between the lens 17 and the disk 15 falls within the depth of focus of the objective lens 17. In this case, the shape of the beam incident on the light receiving element 1A0 becomes a vertical beam 12a at the position of the composite focal point f1, as shown in FIG.
Is a horizontal beam 13e at the position of the focal point f2, and the shape of the beam between these beams is a vertically long elliptical beam 13b, a horizontally long elliptical beam 13d, and a circular beam 13c.

【0009】しかし、受光素子1A0には、これらの何
れのビームも全く受光しない不受光領域、例えば図11
に示す不受光領域23が存在する。受光素子1A0はフ
ォトダイオードからなっているので、フォトダイオード
の受光面に、レーザ光を全く受光せず、光電変換に寄与
しない領域が存在すると、フォトダイオードのpn接合
容量を増加させることになり、光応答特性を低下させ、
ノイズの発生によりS/Nを低下させることになる。
However, in the light receiving element 1A0, a non-light receiving area in which none of these beams is received, for example, as shown in FIG.
The non-light receiving area 23 shown in FIG. Since the light receiving element 1A0 is formed of a photodiode, if there is a region on the light receiving surface of the photodiode that does not receive laser light and does not contribute to photoelectric conversion, the pn junction capacitance of the photodiode increases, Lowers the optical response characteristics,
S / N is reduced due to generation of noise.

【0010】本発明は、前述したようなこの種の分割型
フォトダイオードの現状に鑑みてなされたものであり、
その目的は、光応答特性を高めノイズの発生を低減し
て、受光状態を高精度で検出することが可能な分割型フ
ォトダイオードを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned current situation of this type of split type photodiode,
It is an object of the present invention to provide a split type photodiode capable of detecting a light receiving state with high accuracy by improving light response characteristics and reducing generation of noise.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、複数のフォトダイオード
が、合成中心の回りに互いに対接状態で集合配置され
て、全体が所定合成形状の分割型フォトダイオードが構
成され、入射光の前記各フォトダイオードの受光面での
受光信号に基づいて、前記入射光の受光状態の検出が行
われる分割型フォトダイオードであり、前記複数のフォ
トダイオードの受光面は、前記入射光の不受光領域にお
いて、原受光面から前記不受光領域の一部が切欠部とし
て切除された形状を有することを特徴とするものであ
る。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of photodiodes are collectively arranged around a combining center in a state of being in contact with each other, and the entirety is formed in a predetermined combining manner. A divided photodiode having a shape is configured, and based on a light receiving signal of the incident light on a light receiving surface of each photodiode, a light receiving state of the incident light is detected. The light receiving surface of the diode has a shape in which a part of the non-light receiving region is cut off as a cutout from the original light receiving surface in the non-light receiving region of the incident light.

【0012】同様に前記目的を達成するために、請求項
2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記複
数のフォトダイオードの受光面の前記入射光の受光領域
は、前記受光面の全領域の1/2以上を占めていること
を特徴とするものである。
Similarly, in order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light receiving area of the incident light on the light receiving surface of the plurality of photodiodes is provided on the light receiving surface. It is characterized in that it occupies 1/2 or more of the entire area.

【0013】同様に前記目的を達成するために、請求項
3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記所
定合成形状が四角形であり、前記受光面は、前記複数の
フォトダイオードの外周縁辺部の近傍が、前記切欠部と
して切除された形状を有することを特徴とするものであ
る。
[0013] Similarly, in order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the predetermined combined shape is a quadrangle, and the light receiving surface is provided on the outer periphery of the plurality of photodiodes. The vicinity of the edge portion has a shape cut off as the notch.

【0014】同様に前記目的を達成するために、請求項
4記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記所
定合成形状が三角形であり、前記受光面は、前記複数の
フォトダイオードの外周縁辺部の近傍が、前記切欠部と
して切除された形状を有することを特徴とするものであ
る。
[0014] Similarly, in order to achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the predetermined combined shape is a triangle, and the light-receiving surface is formed of a plurality of photodiodes. The vicinity of the edge portion has a shape cut off as the notch.

【0015】同様に前記目的を達成するために、請求項
5記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記所
定合成形状が楕円形であり、前記受光面は、前記複数の
フォトダイオードの外周縁辺部の近傍が、前記切欠部と
して切除された形状を有することを特徴とするものであ
る。
Similarly, in order to achieve the above object, according to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the predetermined combined shape is an elliptical shape, and the light receiving surface is formed of the plurality of photodiodes. The vicinity of the outer peripheral edge portion has a shape cut off as the cutout portion.

【0016】同様に前記目的を達成するために、請求項
6記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記所
定合成形状が円形であり、前記受光面は、前記複数のフ
ォトダイオードの外周縁辺部の近傍が、前記切欠部とし
て切除された形状を有することを特徴とするものであ
る。
[0016] Similarly, in order to achieve the above object, according to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the predetermined combined shape is a circle, and the light receiving surface is formed on the outer periphery of the plurality of photodiodes. The vicinity of the edge portion has a shape cut off as the notch.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】[第1の実施の形態]本発明の第
1の実施の形態を、図1及び図7を参照して説明する。
図1は本実施の形態の構成を示す説明図、図7は従来の
分割型フォトダイオードの第1の構成を示す説明図であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of the present embodiment, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing a first configuration of a conventional split type photodiode.

【0018】本実施の形態の第1例は、図7に示すよう
に、それぞれ四角形の4個のフォトダイオード1A〜1
Dが、集合中心の回りに互いに辺を対接して配置され
て、全体が四角形に形成された分割型フォトダイオード
1から形成され、本実施の形態の受光面は、分割型フォ
トダイオード1の受光面の不受光領域から、不受光領域
の一部が切欠部として切除された構成となっている。
In the first example of this embodiment, as shown in FIG. 7, four rectangular photodiodes 1A to 1A are respectively provided.
D is formed of a divided photodiode 1 which is disposed with its sides in contact with each other around the center of the set, and which is entirely formed in a quadrangular shape. A part of the non-light receiving area is cut off as a notch from the non-light receiving area of the surface.

【0019】即ち、フォトダイオード1Aからは、図1
(a)に示すように、フォトダイオード1B、1Dとの
対接辺に対称に、フォトダイオード1Aの外周縁辺部の
近傍が、それぞれ三角形の切欠部5Aaとして、原受光
面から切除された形状の受光面を有するフォトダイオー
ド1Aaが形成されている。また、フォトダイオード1
Bからは、フォトダイオード1A、1Cとの対接辺に対
称に、フォトダイオード1Bの外周縁辺部の近傍が、そ
れぞれ三角形の切欠部5Baとして、原受光面から切除
された形状の受光面を有するフォトダイオード1Bbが
形成されている。
That is, from the photodiode 1A, FIG.
As shown in (a), the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 1A is formed as a triangular cutout 5Aa, which is cut off from the original light receiving surface, symmetrically with respect to the tangent sides with the photodiodes 1B and 1D. A photodiode 1Aa having a light receiving surface is formed. In addition, the photodiode 1
From B, the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 1B has a light receiving surface cut off from the original light receiving surface as a triangular cutout 5Ba, respectively, symmetrically to the tangent sides with the photodiodes 1A and 1C. The photodiode 1Bb is formed.

【0020】さらに、フォトダイオード1Cからは、フ
ォトダイオード1B、1Dとの対接辺に対称に、フォト
ダイオード1Cの外周縁辺部の近傍が、それぞれ三角形
の切欠部5Caとして、原受光面から切除された形状の
受光面を有するフォトダイオード1Caが形成されてい
る。そして、フォトダイオード1Dからは、フォトダイ
オード1A、1Cとの対接辺に対称に、フォトダイオー
ド1Dの外周縁辺部の近傍が、それぞれ三角形の切欠部
5Daとして、原受光面から切除された形状の受光面を
有するフォトダイオード1Daが形成されている。
Further, from the photodiode 1C, the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 1C is cut off from the original light receiving surface as triangular cutouts 5Ca, symmetrically with respect to the tangent sides with the photodiodes 1B and 1D. A photodiode 1Ca having a light receiving surface having a curved shape is formed. Then, from the photodiode 1D, the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 1D is cut out from the original light receiving surface as a triangular cutout 5Da, symmetrically with respect to the tangent sides with the photodiodes 1A and 1C. A photodiode 1Da having a light receiving surface is formed.

【0021】本実施の形態の第2例では、第1例と同様
に、図7に示すように、それぞれ四角形の4個のフォト
ダイオード1A〜1Dが、集合中心の回りに互いに辺を
対接して配置されて、全体が四角形に形成された分割型
フォトダイオード1から形成され、本実施の形態の受光
面は、分割型フォトダイオード1の受光面の不受光領域
から、不受光領域の一部が切欠部として切除された構成
となっている。
In the second example of this embodiment, similarly to the first example, as shown in FIG. 7, four rectangular photodiodes 1A to 1D are arranged so that the sides thereof are in contact with each other around the center of the set. The divided light-receiving surface of the present embodiment is formed from a non-light-receiving area of the light-receiving surface of the split-type photodiode 1 and a part of the non-light-receiving area. Is cut off as a notch.

【0022】即ち、フォトダイオード1Aからは、図1
(b)に示すように、フォトダイオード1B、1Dとの
対接辺に対称に、フォトダイオード1Aの外周縁辺部の
近傍が、それぞれ半三日月形の切欠部5Abとして、原
受光面から切除された形状の受光面を有するフォトダイ
オード1Abが形成されている。また、フォトダイオー
ド1Bからは、フォトダイオード1A、1Cとの対接辺
に対称に、フォトダイオード1Bの外周縁辺部の近傍
が、それぞれ半三日月形の切欠部5Bbとして、原受光
面から切除された形状の受光面を有するフォトダイオー
ド1Bbが形成されている。
That is, from the photodiode 1A, FIG.
As shown in (b), the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 1A is cut off from the original light receiving surface as a half crescent-shaped notch 5Ab, respectively, symmetrically with respect to the tangent sides with the photodiodes 1B and 1D. A photodiode 1Ab having a light receiving surface having a shape is formed. Further, from the photodiode 1B, the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 1B was cut off from the original light receiving surface as a half crescent-shaped notch 5Bb, respectively, symmetrically with respect to the tangent sides with the photodiodes 1A and 1C. A photodiode 1Bb having a light receiving surface having a shape is formed.

【0023】さらに、フォトダイオード1Cからは、フ
ォトダイオード1B、1Dとの対接辺に対称に、フォト
ダイオード1Cの外周縁辺部の近傍が、それぞれ半三日
月形の切欠部5Cbとして、原受光面から切除された形
状の受光面を有するフォトダイオード1Cbが形成され
ている。そして、フォトダイオード1Dからは、フォト
ダイオード1A、1Cとの対接辺に対称に、フォトダイ
オード1Dの外周縁辺部の近傍が、それぞれ半三日月形
の切欠部5Dbとして、原受光面から切除された形状の
受光面を有するフォトダイオード1Dbが形成されてい
る。
Further, from the photodiode 1C, the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 1C is symmetrically formed with the photodiodes 1B and 1D in the form of a half-crescent cutout 5Cb from the original light receiving surface. A photodiode 1Cb having a cut-off light receiving surface is formed. Then, from the photodiode 1D, the vicinity of the outer peripheral edge portion of the photodiode 1D is cut off from the original light receiving surface as a half crescent shaped notch 5Db, respectively, symmetrically with respect to the tangent sides with the photodiodes 1A and 1C. A photodiode 1Db having a light receiving surface having a shape is formed.

【0024】本実施の形態の第3例では、第1例と同様
に、図7に示すように、それぞれ四角形の4個のフォト
ダイオード1A〜1Dが、集合中心の回りに互いに辺を
対接して配置されて、全体が四角形に形成された分割型
フォトダイオード1から形成され、本実施の形態の受光
面は、分割型フォトダイオード1の受光面の不受光領域
から、不受光領域の一部が切欠部として切除された構成
となっている。
In the third example of this embodiment, similarly to the first example, as shown in FIG. 7, four rectangular photodiodes 1A to 1D are arranged so that their sides are in contact with each other around the center of the set. The divided light-receiving surface of the present embodiment is formed from a non-light-receiving area of the light-receiving surface of the split-type photodiode 1 and a part of the non-light-receiving area. Is cut off as a notch.

【0025】即ち、フォトダイオード1Aからは、図1
(c)に示すように、フォトダイオード1B、1Dとの
対接辺に対称に、フォトダイオード1Aの外周縁辺部の
近傍が、それぞれ半三日月形の切欠部5Acとして原受
光面から切除され、さらにフォトダイオード1Aの両外
周縁辺の交点部の近傍が、切欠部5Ac1として原受光
面から切除された形状の受光面を有するフォトダイオー
ド1Acが形成されている。また、フォトダイオード1
Bからは、フォトダイオード1A、1Cとの対接辺に対
称に、フォトダイオード1Bの外周縁辺部の近傍が、そ
れぞれ半三日月形の切欠部5Bcとして、原受光面から
切除され、さらにフォトダイオード1Bの両外周縁辺の
交点部の近傍が、切欠部5Bc1として原受光面から切
除された形状の受光面を有するフォトダイオード1Bc
が形成されている。
That is, as shown in FIG.
As shown in (c), the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 1A is cut off from the original light receiving surface as a half crescent-shaped notch 5Ac, respectively, symmetrically with respect to the tangent sides with the photodiodes 1B and 1D. A photodiode 1Ac having a light receiving surface cut off from the original light receiving surface is formed as a notch 5Ac1 near the intersection of both outer peripheral edges of the photodiode 1A. In addition, the photodiode 1
From B, the vicinity of the outer peripheral edge portion of the photodiode 1B is cut off from the original light receiving surface as half-crescent cutouts 5Bc, respectively, symmetrically with the tangent sides with the photodiodes 1A and 1C. A photodiode 1Bc having a light receiving surface of a shape cut off from the original light receiving surface as a notch 5Bc1 in the vicinity of the intersection of both outer peripheral edges of
Are formed.

【0026】さらに、フォトダイオード1Cからは、フ
ォトダイオード1B、1Dとの対接辺に対称に、フォト
ダイオード1Cの外周縁辺部の近傍が、それぞれ半三日
月形の切欠部5Ccとして原受光面から切除され、さら
にフォトダイオード1Cの両外周縁辺の交点部の近傍
が、切欠部5Cc1として原受光面から切除された形状
の受光面を有するフォトダイオード1Ccが形成されて
いる。そして、フォトダイオード1Dからは、フォトダ
イオード1A、1Cとの対接辺に対称に、フォトダイオ
ード1Dの外周縁辺部の近傍が、それぞれ半三日月形の
切欠部5Dcとして原受光面から切除され、さらにフォ
トダイオード1Dの両外周縁辺の交点部の近傍が、切欠
部5Dc1として原受光面から切除された形状の受光面
を有するフォトダイオード1Dcが形成されている。
Further, from the photodiode 1C, the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 1C is cut off from the original light receiving surface as a half crescent-shaped notch 5Cc, symmetrically with respect to the opposing sides to the photodiodes 1B and 1D. Further, a photodiode 1Cc having a light receiving surface cut off from the original light receiving surface is formed as a notch 5Cc1 in the vicinity of the intersection of both outer peripheral edges of the photodiode 1C. Then, from the photodiode 1D, the vicinity of the outer peripheral edge portion of the photodiode 1D is cut off from the original light receiving surface as a half-crescent-shaped notch 5Dc, respectively, symmetrically with the tangent sides with the photodiodes 1A and 1C. A photodiode 1Dc having a light receiving surface cut off from the original light receiving surface is formed as a notch 5Dc1 in the vicinity of the intersection between the two outer peripheral edges of the photodiode 1D.

【0027】また、以上に説明した本実施の形態では、
何れの例においても受光面の入射光の受光領域が、受光
面の全領域の1/2以上を占めるように、切欠部の切欠
が行われている。
In the embodiment described above,
In any of the examples, the notch is cut so that the light receiving area of the light receiving surface on the light receiving surface occupies 1/2 or more of the entire area of the light receiving surface.

【0028】このように、本実施の形態は、四角形の4
個のフォトダイオード1A〜1Dが、互いに辺を対接状
態にし、合成形状が四角形となるように集合構成された
基礎となる分割型フォトダイオード1から形成されてお
り、分割型形フォトダイオード1の外周縁辺近傍におい
て、各フォトダイオード1A〜1Dの互いに対接する辺
に対称に、受光面の不受光領域が三角形或いは三日月型
の切欠部として受光面から切除され、さらに、必要に応
じて分割型フォトダイオード1の両外周縁辺の交点部の
近傍において、受光面の不受光領域が三角形の切欠部と
して受光面から切除されており、受光面の入射光の受光
領域が、受光面の全領域の1/2以上を占めている。こ
のために、本実施の形態によると、フォトダイオードの
受光面のレーザ光を全く受光せず、光電変換に寄与しな
い領域でのフォトダイオードのpn接合容量による光応
答特性の低下とノイズの発生によるS/Nの低下とが低
減され、光応答特性が高められ、ノイズの発生を低減し
て入射光の受光状態を高精度で検出することが可能にな
る。
As described above, in the present embodiment, the square 4
The photodiodes 1 </ b> A to 1 </ b> D are formed from a basic divided photodiode 1 that is formed by assembling the sides of the divided photodiodes 1 A to 1 D so that their combined shape is a quadrangle. In the vicinity of the outer peripheral edge, the non-light-receiving area of the light-receiving surface is cut off from the light-receiving surface as a triangular or crescent-shaped notch, symmetrically with the sides of the photodiodes 1A to 1D that are opposed to each other. In the vicinity of the intersection of both outer peripheral edges of the diode 1, the non-light receiving area of the light receiving surface is cut off from the light receiving surface as a triangular cutout, and the light receiving area of the incident light on the light receiving surface is one of the entire area of the light receiving surface. / 2 or more. For this reason, according to the present embodiment, the laser light on the light receiving surface of the photodiode is not received at all, and the pn junction capacitance of the photodiode in the region that does not contribute to the photoelectric conversion lowers the optical response characteristic and generates noise. The reduction in S / N is reduced, the optical response characteristics are enhanced, and the occurrence of noise is reduced, so that the light receiving state of the incident light can be detected with high accuracy.

【0029】[第2の実施の形態]本発明の第2の実施
の形態を、図2及び図8を参照して説明する。図2は本
実施の形態の構成を示す説明図、図8は従来の分割型フ
ォトダイオードの第2の構成を示す説明図である。
[Second Embodiment] A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the present embodiment, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing a second configuration of a conventional split-type photodiode.

【0030】本実施の形態は、図8に示すように、それ
ぞれ三角形の4個のフォトダイオード2A〜2Dが、集
合中心の回りに互いに辺を対接して配置されて、全体が
四角形に形成された分割型フォトダイオード2から形成
され、本実施の形態の受光面は、分割型フォトダイオー
ド2の受光面の不受光領域から、不受光領域の一部が切
欠部として切除された構成となっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, four photodiodes 2A to 2D each having a triangular shape are arranged so that their sides are in contact with each other around the center of the group, and the whole is formed in a quadrangle. The light receiving surface of the present embodiment is formed from the non-light receiving area of the light receiving surface of the split type photodiode 2 and a part of the non-light receiving area is cut out as a cutout. I have.

【0031】即ち、フォトダイオード2Aからは、図2
に示すように、フォトダイオード2B、2Dとの対接辺
に対称に、フォトダイオード2Aの外周縁辺部の近傍
が、それぞれ三角形の切欠部6Aaとして、原受光面か
ら切除された形状の受光面を有するフォトダイオード2
Aaが形成されている。また、フォトダイオード2Bか
らは、フォトダイオード2A、2Cとの対接辺に対称
に、フォトダイオード2Bの外周縁辺部の近傍が、それ
ぞれ三角形の切欠部6Baとして、原受光面から切除さ
れた形状の受光面を有するフォトダイオード2Bbが形
成されている。
That is, from the photodiode 2A, FIG.
As shown in the figure, the light receiving surface of the shape cut off from the original light receiving surface is formed as a triangular cutout 6Aa in the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 2A, symmetrically with the tangent sides with the photodiodes 2B and 2D. Having photodiode 2
Aa is formed. In addition, from the photodiode 2B, the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 2B is cut off from the original light receiving surface as a triangular cutout 6Ba, symmetrically with respect to the tangent sides with the photodiodes 2A and 2C. A photodiode 2Bb having a light receiving surface is formed.

【0032】さらに、フォトダイオード2Cからは、フ
ォトダイオード2B、2Dとの対接辺に対称に、フォト
ダイオード2Cの外周縁辺部の近傍が、それぞれ三角形
の切欠部6Caとして、原受光面から切除された形状の
受光面を有するフォトダイオード2Caが形成されてい
る。そして、フォトダイオード2Dからは、フォトダイ
オード2A、2Cとの対接辺に対称に、フォトダイオー
ド2Dの外周縁辺部の近傍が、それぞれ三角形の切欠部
6Daとして、原受光面から切除された形状の受光面を
有するフォトダイオード2Daが形成されている。
Further, from the photodiode 2C, the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 2C is cut off from the original light receiving surface as triangular cutouts 6Ca, respectively, symmetrically with respect to the opposing sides to the photodiodes 2B and 2D. A photodiode 2Ca having a light receiving surface having a curved shape is formed. Then, from the photodiode 2D, the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 2D is cut out from the original light receiving surface as a triangular cutout 6Da symmetrically with respect to the tangent sides with the photodiodes 2A and 2C. A photodiode 2Da having a light receiving surface is formed.

【0033】また、以上に説明した本実施の形態では、
受光面の入射光の受光領域が、受光面の全領域の1/2
以上を占めるように、切欠部の切欠が行われている。
In the embodiment described above,
The light receiving area of the incident light on the light receiving surface is 1 / of the entire area of the light receiving surface
Notches are cut out to account for the above.

【0034】このように、本実施の形態は、三角形の4
個のフォトダイオード2A〜2Dが、互いに辺を対接状
態にして合成形状が四角形となるように集合構成された
基礎となる分割型フォトダイオード2から形成されてお
り、分割型形フォトダイオード2の外周縁辺近傍におい
て、各フォトダイオード2A〜2Dの互いに対接する辺
に対称に、受光面の不受光領域の一部が、三角形の切欠
部として受光面から、受光面の入射光の受光領域が、受
光面の全領域の1/2以上になるように切除されている
ので、フォトダイオードの受光面のレーザ光を全く受光
せず、光電変換に寄与しない領域におけるフォトダイオ
ードのpn接合容量に起因する光応答特性の低下と、ノ
イズの発生によるS/Nの低下とが低減され、光応答特
性が高められ、ノイズの発生を低減して入射光の受光状
態を高精度で検出することが可能になる。
As described above, in the present embodiment, the triangular 4
The photodiodes 2 </ b> A to 2 </ b> D are formed from the basic divided photodiodes 2 that are collectively configured so that the composite shape is quadrilateral with the sides in contact with each other. In the vicinity of the outer peripheral edge, a part of the non-light-receiving area of the light-receiving surface is symmetrical to the sides of the photodiodes 2A to 2D that are opposed to each other. The laser light on the light receiving surface of the photodiode is not received at all because the laser light is cut off so as to be 1 / or more of the entire region of the light receiving surface, which is caused by the pn junction capacitance of the photodiode in a region that does not contribute to photoelectric conversion. The reduction of the optical response characteristics and the reduction of S / N due to the generation of noise are reduced, the optical response characteristics are improved, the generation of noise is reduced, and the light receiving state of incident light is detected with high accuracy. Rukoto becomes possible.

【0035】[第3の実施の形態]本発明の第3の実施
の形態を、図3及び図9を参照して説明する。図3は本
実施の形態の構成を示す説明図、図9は従来の分割型フ
ォトダイオードの第3の構成を示す説明図である。
Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of the present embodiment, and FIG. 9 is an explanatory diagram showing a third configuration of a conventional split-type photodiode.

【0036】本実施の形態は、図9に示すように、それ
ぞれ分割楕円形の4個のフォトダイオード3A〜3D
が、集合中心の回りに互いに辺を対接して配置されて、
全体が楕円形に形成された分割型フォトダイオード3か
ら形成され、本実施の形態の受光面は、分割型フォトダ
イオード3の受光面の不受光領域から、不受光領域の一
部が切欠部として切除された構成となっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, four divided elliptical photodiodes 3A to 3D are provided.
Are arranged around the center of the set with their sides facing each other,
The light receiving surface of the present embodiment is formed from a non-light receiving region of the light receiving surface of the split type photodiode 3 and a part of the non-light receiving region is formed as a cutout portion. It has a resected configuration.

【0037】即ち、フォトダイオード3Aからは、図3
に示すように、フォトダイオード3B、3Dとの対接辺
に対称に、フォトダイオード3Aの外周縁辺部の近傍
が、それぞれ分割楕円形の切欠部7Aaとして、原受光
面から切除された形状の受光面を有するフォトダイオー
ド3Aaが形成されている。また、フォトダイオード3
Bからは、フォトダイオード3A、3Cとの対接辺に対
称に、フォトダイオード3Bの外周縁辺部の近傍が、そ
れぞれ分割楕円形の切欠部7Baとして、原受光面から
切除された形状の受光面を有するフォトダイオード3B
bが形成されている。
That is, from the photodiode 3A, FIG.
As shown in the figure, the light receiving portion 3A is cut off from the original light receiving surface in the vicinity of the outer peripheral edge portion of the photodiode 3A as a notched portion 7Aa in a symmetrical manner with respect to the tangent sides with the photodiodes 3B and 3D. A photodiode 3Aa having a surface is formed. Also, the photodiode 3
From B, the light receiving surface of the shape cut off from the original light receiving surface is formed in the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 3B as a notch 7Ba of a split ellipse, respectively, symmetrically with the tangent sides with the photodiodes 3A and 3C. Photodiode 3B having
b is formed.

【0038】さらに、フォトダイオード3Cからは、フ
ォトダイオード3B、3Dとの対接辺に対称に、フォト
ダイオード3Cの外周縁辺部の近傍が、それぞれ分割楕
円形の切欠部7Caとして、原受光面から切除された形
状の受光面を有するフォトダイオード3Caが形成され
ている。そして、フォトダイオード3Dからは、フォト
ダイオード3A、3Cとの対接辺に対称に、フォトダイ
オード3Dの外周縁辺部の近傍が、それぞれ分割楕円形
の切欠部7Daとして、原受光面から切除された形状の
受光面を有するフォトダイオード3Daが形成されてい
る。
Further, from the photodiode 3C, the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 3C is symmetrically formed with the photodiode 3B, 3D in the vicinity of the outer peripheral edge thereof as a notch 7Ca of a divided elliptical shape from the original light receiving surface. A photodiode 3Ca having a cut-off light receiving surface is formed. Then, from the photodiode 3D, the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 3D is cut off from the original light receiving surface as a divided elliptical cutout 7Da, symmetrically with respect to the tangent sides with the photodiodes 3A and 3C. A photodiode 3Da having a light receiving surface having a shape is formed.

【0039】また、以上に説明した本実施の形態では、
受光面の入射光の受光領域が、受光面の全領域の1/2
以上を占めるように、切欠部の切欠が行われている。
In the embodiment described above,
The light receiving area of the incident light on the light receiving surface is 1 / of the entire area of the light receiving surface
Notches are cut out to account for the above.

【0040】このように、本実施の形態は、分割楕円形
の4個のフォトダイオード3A〜3Dが、互いに辺を対
接状態にして合成形状が楕円形となるように集合構成さ
れた基礎となる分割型フォトダイオード3から形成され
ており、分割型形フォトダイオード3の外周縁辺近傍に
おいて、各フォトダイオード3A〜3Dの互いに対接す
る辺に対称に、受光面の不受光領域の一部が、分割楕円
形の切欠部として受光面から、受光面の入射光の受光領
域が、受光面の全領域の1/2以上になるように切除さ
れているので、フォトダイオードの受光面のレーザ光を
全く受光せず、光電変換に寄与しない領域におけるフォ
トダイオードのpn接合容量に起因する光応答特性の低
下と、ノイズの発生によるS/Nの低下とが低減され、
光応答特性が高められ、ノイズの発生を低減して入射光
の受光状態を高精度で検出することが可能になる。
As described above, the present embodiment is based on a basic configuration in which four photodiodes 3A to 3D each having a divided elliptical shape are collectively configured such that the sides are in contact with each other and the composite shape is an elliptical shape. In the vicinity of the outer peripheral edge of the split type photodiode 3, a part of the non-light receiving area of the light receiving surface is symmetrical to the sides of the photodiodes 3A to 3D that are in contact with each other. Since the light receiving area of the incident light on the light receiving surface is cut off from the light receiving surface as a split elliptical notch so that the light receiving area is equal to or more than half of the entire area of the light receiving surface, the laser light on the light receiving surface of the photodiode is cut off. In a region that does not receive light at all and does not contribute to photoelectric conversion, a decrease in optical response characteristics due to a pn junction capacitance of the photodiode and a decrease in S / N due to generation of noise are reduced.
The optical response characteristics are enhanced, and the occurrence of noise can be reduced and the light receiving state of the incident light can be detected with high accuracy.

【0041】[第4の実施の形態]本発明の第4の実施
の形態を、図4及び図10を参照して説明する。図4は
本実施の形態の構成を示す説明図、図10は従来の分割
型フォトダイオードの第4の構成を示す説明図である。
[Fourth Embodiment] A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of the present embodiment, and FIG. 10 is an explanatory diagram showing a fourth configuration of a conventional split-type photodiode.

【0042】本実施の形態は、図10に示すように、そ
れぞれ四分円形の4個のフォトダイオード4A〜4D
が、集合中心の回りに互いに辺を対接して配置されて、
全体が円形に形成された分割型フォトダイオード4から
形成され、本実施の形態の受光面は、分割型フォトダイ
オード4の受光面の不受光領域から、不受光領域の一部
が切欠部として切除された構成となっている。
In this embodiment, as shown in FIG. 10, four photodiodes 4A to 4D each having a quadrant shape are used.
Are arranged around the center of the set with their sides facing each other,
The light receiving surface of the present embodiment is formed by cutting out a part of the non-light receiving region from the light receiving surface of the split type photodiode 4 as a cutout portion. It is the configuration that was done.

【0043】即ち、フォトダイオード4Aからは、図4
に示すように、フォトダイオード4B、4Dとの対接辺
に対称に、フォトダイオード4Aの外周縁辺部の近傍
が、それぞれ分割円形の切欠部8Aaとして、原受光面
から切除された形状の受光面を有するフォトダイオード
4Aaが形成されている。また、フォトダイオード4B
からは、フォトダイオード4A、4Cとの対接辺に対称
に、フォトダイオード4Bの外周縁辺部の近傍が、それ
ぞれ分割円形の切欠部8Baとして、原受光面から切除
された形状の受光面を有するフォトダイオード4Bbが
形成されている。
That is, from the photodiode 4A, FIG.
As shown in the figure, the light receiving surface of the shape cut off from the original light receiving surface in the vicinity of the outer peripheral edge portion of the photodiode 4A as a divided circular cutout 8Aa symmetrically with the tangent sides with the photodiodes 4B and 4D. Is formed. Also, the photodiode 4B
Therefore, in the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 4B, the light-receiving surface of the shape cut off from the original light-receiving surface is formed in the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 4B symmetrically with respect to the tangent sides with the photodiodes 4A and 4C. The photodiode 4Bb is formed.

【0044】さらに、フォトダイオード4Cからは、フ
ォトダイオード4B、4Dとの対接辺に対称に、フォト
ダイオード4Cの外周縁辺部の近傍が、それぞれ分割円
形の切欠部8Caとして、原受光面から切除された形状
の受光面を有するフォトダイオード4Caが形成されて
いる。そして、フォトダイオード4Dからは、フォトダ
イオード4A、4Cとの対接辺に対称に、フォトダイオ
ード4Dの外周縁辺部の近傍が、それぞれ分割円形の切
欠部8Daとして、原受光面から切除された形状の受光
面を有するフォトダイオード4Daが形成されている。
Further, from the photodiode 4C, the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 4C is cut out from the original light receiving surface as a divided circular notch 8Ca, respectively, symmetrically with respect to the tangent sides with the photodiodes 4B and 4D. A photodiode 4Ca having a light receiving surface having a shaped shape is formed. Then, from the photodiode 4D, the shape of the vicinity of the outer peripheral edge of the photodiode 4D is cut out from the original light receiving surface as a divided circular cutout 8Da, respectively, symmetrically with respect to the tangent sides with the photodiodes 4A and 4C. Is formed.

【0045】また、以上に説明した本実施の形態では、
受光面の入射光の受光領域が、受光面の全領域の1/2
以上を占めるように、切欠部の切欠が行われている。
Also, in the present embodiment described above,
The light receiving area of the incident light on the light receiving surface is 1 / of the entire area of the light receiving surface
Notches are cut out to account for the above.

【0046】このように、本実施の形態は、四分割円形
の4個のフォトダイオード4A〜3Dが、互いに辺を対
接状態にして合成形状が円形となるように集合構成され
た基礎となる分割型フォトダイオード4から形成されて
おり、分割型形フォトダイオード4の外周縁辺近傍にお
いて、各フォトダイオード4A〜4Dの互いに対接する
辺に対称に、受光面の不受光領域の一部が、分割円形の
切欠部として受光面から、受光面の入射光の受光領域
が、受光面の全領域の1/2以上になるように切除され
ているので、フォトダイオードの受光面のレーザ光を全
く受光せず、光電変換に寄与しない領域におけるフォト
ダイオードのpn接合容量に起因する光応答特性の低下
と、ノイズの発生によるS/Nの低下とが低減され、光
応答特性が高められ、ノイズの発生を低減して入射光の
受光状態を高精度で検出することが可能になる。
As described above, the present embodiment is a basic structure in which four photodiodes 4A to 3D each having a four-part circular shape are collectively configured such that the sides are in contact with each other and the composite shape is circular. A part of the non-light receiving area of the light receiving surface is divided in the vicinity of the outer peripheral edge of the split type photodiode 4 symmetrically with the sides of each of the photodiodes 4A to 4D which are in contact with each other. Since the light receiving area of the incident light on the light receiving surface is cut off from the light receiving surface as a circular notch so as to be half or more of the entire area of the light receiving surface, the laser light on the light receiving surface of the photodiode is completely received. Therefore, a decrease in optical response characteristics due to the pn junction capacitance of the photodiode in a region that does not contribute to photoelectric conversion and a decrease in S / N due to generation of noise are reduced, and the optical response characteristics are enhanced. By reducing the occurrence of noise light receiving state of the incident light can be detected with high accuracy.

【0047】[0047]

【発明の効果】請求項1記載の発明によると、複数のフ
ォトダイオードが、集合中心の回りに互いに対接状態で
集合配置されて、全体が所定合成形状の分割型フォトダ
イオードが構成されており、入射光の各フォトダイオー
ドの受光面での受光信号に基づいて、入射光の受光状態
の検出が行われるが、複数のフォトダイオードの受光面
は、入射光の不受光領域において、原受光面から不受光
領域の一部が切欠部として切除された形状を有している
ために、フォトダイオードの受光面の入射光を全く受光
せず、光電変換に寄与しない領域でのフォトダイオード
のpn接合容量による光応答特性の低下とノイズの発生
によるS/Nの低下とが低減されるので、光応答特性が
高められ、ノイズの発生を低減して入射光の受光状態を
高精度で検出することが可能になる。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of photodiodes are collectively arranged in contact with each other around the center of assembly to form a divided photodiode having a predetermined combined shape as a whole. The light receiving state of the incident light is detected based on the light receiving signal of the light receiving surface of each photodiode of the incident light. Has a shape in which a part of the non-light receiving region is cut off as a cutout portion, so that the incident light on the light receiving surface of the photodiode is not received at all, and the pn junction of the photodiode in a region that does not contribute to photoelectric conversion Since the reduction of the optical response characteristic due to the capacitance and the reduction of the S / N due to the generation of noise are reduced, the optical response characteristic is improved, the generation of noise is reduced, and the light receiving state of the incident light is detected with high accuracy. Door is possible.

【0048】請求項2記載の発明によると、複数のフォ
トダイオードが、集合中心の回りに互いに対接状態で集
合配置されて、全体が所定合成形状の分割型フォトダイ
オードが構成されており、入射光の各フォトダイオード
の受光面での受光信号に基づいて、入射光の受光状態の
検出が行われるが、複数のフォトダイオードの受光面
は、入射光の不受光領域において、原受光面から不受光
領域の一部が切欠部として切除された形状を有し、受光
面の入射光の受光領域が、受光面の全領域の1/2以上
を占めているために、フォトダイオードの受光面の入射
光を全く受光せず、光電変換に寄与しない領域でのフォ
トダイオードのpn接合容量による光応答特性の低下と
ノイズの発生によるS/Nの低下とが低減されるので、
光応答特性が高められ、ノイズの発生を低減して入射光
の受光状態を高精度で検出することが可能になる。
According to the second aspect of the present invention, the plurality of photodiodes are collectively arranged in a state of being in contact with each other around the center of the assembly, and a divided photodiode having a predetermined combined shape as a whole is formed. The light receiving state of the incident light is detected based on the light receiving signal of the light receiving surface of each photodiode. However, the light receiving surfaces of the plurality of photodiodes are different from the original light receiving surface in the non-light receiving area of the incident light. The light receiving area has a shape in which a part of the light receiving area is cut off as a notch, and the light receiving area of the incident light on the light receiving surface occupies more than half of the entire area of the light receiving surface. Since a decrease in the optical response characteristic due to the pn junction capacitance of the photodiode and a decrease in S / N due to generation of noise in a region where no incident light is received and which does not contribute to photoelectric conversion are reduced,
The optical response characteristics are enhanced, and the occurrence of noise can be reduced and the light receiving state of the incident light can be detected with high accuracy.

【0049】請求項3記載の発明によると、複数のフォ
トダイオードが、集合中心の回りに互いに対接状態で集
合配置されて、全体が四角形の分割型フォトダイオード
が構成されており、入射光の各フォトダイオードの受光
面での受光信号に基づいて、入射光の受光状態の検出が
行われるが、複数のフォトダイオードの受光面は、入射
光の不受光領域において、原受光面から不受光領域の一
部が切欠部として切除された形状を有しているために、
フォトダイオードの受光面の入射光を全く受光せず、光
電変換に寄与しない領域でのフォトダイオードのpn接
合容量による光応答特性の低下とノイズの発生によるS
/Nの低下とが低減されるので、光応答特性が高めら
れ、ノイズの発生を低減して入射光の受光状態を高精度
で検出することが可能になる。
According to the third aspect of the present invention, a plurality of photodiodes are collectively arranged around the center of collection in a state of being in contact with each other, thereby forming a quadrangular divided type photodiode as a whole. The light receiving state of the incident light is detected based on the light receiving signal on the light receiving surface of each photodiode. Has a shape cut off as a notch,
In a region where no incident light is received on the light receiving surface of the photodiode and does not contribute to photoelectric conversion, the pn junction capacitance of the photodiode degrades the optical response characteristic and causes S
Since the decrease in / N is reduced, the optical response characteristics are improved, and the occurrence of noise can be reduced, and the light receiving state of the incident light can be detected with high accuracy.

【0050】請求項4記載の発明によると、複数のフォ
トダイオードが、集合中心の回りに互いに対接状態で集
合配置されて、全体が三角形の分割型フォトダイオード
が構成されており、入射光の各フォトダイオードの受光
面での受光信号に基づいて、入射光の受光状態の検出が
行われるが、複数のフォトダイオードの受光面は、入射
光の不受光領域において、原受光面から不受光領域の一
部が切欠部として切除された形状を有しているために、
フォトダイオードの受光面の入射光を全く受光せず、光
電変換に寄与しない領域でのフォトダイオードのpn接
合容量による光応答特性の低下とノイズの発生によるS
/Nの低下とが低減されるので、光応答特性が高めら
れ、ノイズの発生を低減して入射光の受光状態を高精度
で検出することが可能になる。
According to the fourth aspect of the present invention, the plurality of photodiodes are collectively arranged around the center of collection in a state of being in contact with each other, thereby forming a triangular split type photodiode as a whole. The light receiving state of the incident light is detected based on the light receiving signal on the light receiving surface of each photodiode. Has a shape cut off as a notch,
In a region where no incident light is received on the light receiving surface of the photodiode and does not contribute to photoelectric conversion, the pn junction capacitance of the photodiode degrades the optical response characteristic and causes S
Since the decrease in / N is reduced, the optical response characteristics are improved, and the occurrence of noise can be reduced, and the light receiving state of the incident light can be detected with high accuracy.

【0051】請求項5記載の発明によると、複数のフォ
トダイオードが、集合中心の回りに互いに対接状態で集
合配置されて、全体が楕円形の分割型フォトダイオード
が構成されており、入射光の各フォトダイオードの受光
面での受光信号に基づいて、入射光の受光状態の検出が
行われるが、複数のフォトダイオードの受光面は、入射
光の不受光領域において、原受光面から不受光領域の一
部が切欠部として切除された形状を有しているために、
フォトダイオードの受光面の入射光を全く受光せず、光
電変換に寄与しない領域でのフォトダイオードのpn接
合容量による光応答特性の低下とノイズの発生によるS
/Nの低下とが低減されるので、光応答特性が高めら
れ、ノイズの発生を低減して入射光の受光状態を高精度
で検出することが可能になる。
According to the fifth aspect of the present invention, the plurality of photodiodes are collectively arranged around the center of the group in a state of being in contact with each other, thereby forming an elliptical split type photodiode as a whole, and the incident light is formed. The light receiving state of the incident light is detected based on the light receiving signal on the light receiving surface of each of the photodiodes, but the light receiving surfaces of the plurality of photodiodes do not receive light from the original light receiving surface in the non-light receiving area of the incident light. Because part of the area has a shape cut off as a notch,
In a region where no incident light is received on the light receiving surface of the photodiode and does not contribute to photoelectric conversion, the pn junction capacitance of the photodiode degrades the optical response characteristic and causes S
Since the decrease in / N is reduced, the optical response characteristics are improved, and the occurrence of noise can be reduced, and the light receiving state of the incident light can be detected with high accuracy.

【0052】請求項6記載の発明によると、複数のフォ
トダイオードが、集合中心の回りに互いに対接状態で集
合配置されて、全体が円形の分割型フォトダイオードが
構成されており、入射光の各フォトダイオードの受光面
での受光信号に基づいて、入射光の受光状態の検出が行
われるが、複数のフォトダイオードの受光面は、入射光
の不受光領域において、原受光面から不受光領域の一部
が切欠部として切除された形状を有しているために、フ
ォトダイオードの受光面の入射光を全く受光せず、光電
変換に寄与しない領域でのフォトダイオードのpn接合
容量による光応答特性の低下とノイズの発生によるS/
Nの低下とが低減されるので、光応答特性が高められ、
ノイズの発生を低減して入射光の受光状態を高精度で検
出することが可能になる。
According to the sixth aspect of the present invention, a plurality of photodiodes are collectively arranged around the center of collection in a state where they are in contact with each other, so that a divided photodiode having a circular shape as a whole is formed. The light receiving state of the incident light is detected based on the light receiving signal on the light receiving surface of each photodiode. Has a shape cut off as a notch, so that it does not receive any incident light on the light receiving surface of the photodiode and does not contribute to photoelectric conversion. S / S due to deterioration of characteristics and generation of noise
Since the decrease in N is reduced, the light response characteristics are enhanced,
The occurrence of noise can be reduced, and the light receiving state of the incident light can be detected with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の構成を示す説明図
である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態の構成を示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態の構成を示す説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施の形態の構成を示す説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図5】分割型フォトダイオードによるフォーカスエラ
ー信号検出の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of focus error signal detection by a split photodiode.

【図6】フォーカスエラー信号の特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of a focus error signal.

【図7】従来の分割型フォトダイオードの第1の構成を
示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a first configuration of a conventional split-type photodiode.

【図8】従来の分割型フォトダイオードの第2の構成を
示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory view showing a second configuration of a conventional split type photodiode.

【図9】従来の分割型フォトダイオードの第3の構成を
示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a third configuration of a conventional split-type photodiode.

【図10】従来の分割型フォトダイオードの第4の構成
を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a fourth configuration of a conventional split-type photodiode.

【図11】従来の分割型フォトダイオードの不受光領域
の説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a non-light receiving area of a conventional split type photodiode.

【図12】非点収差法を利用する光学系を利用する光学
系の説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of an optical system that uses an optical system that uses the astigmatism method.

【図13】非点収差法の動作の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of the operation of the astigmatism method.

【図14】図13の非点収差領域のビーム形状の説明図
である。
14 is an explanatory diagram of a beam shape in an astigmatism region in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1Aa、1Ba、1Ca、1Da フォトダイオード 1Ab、1Bb、1Cb、1Db フォトダイオード 1Ac、1Bc、1Cc、1Dc フォトダイオード 2Aa、2Ba、2Ca、2Da フォトダイオード 3Aa、3Ba、3Ca、3Ca フォトダイオード 4Aa、4Ba、4Ca、4Ca フォトダイオード 5Aa、5Ba、5Ca、5Da 切欠部 5Ab、5Bb、5Cb、5Db 切欠部 5Ac、5Bc、5Cc、5Dc 切欠部 6Aa、6Ba、6Ca、6Da 切欠部 7Aa、7Ba、7Ca、7Da 切欠部 8Aa、8Ba、8Ca、8Da 切欠部 1Aa, 1Ba, 1Ca, 1Da photodiode 1Ab, 1Bb, 1Cb, 1Db photodiode 1Ac, 1Bc, 1Cc, 1Dc photodiode 2Aa, 2Ba, 2Ca, 2Da photodiode 3Aa, 3Ba, 3Ca, 3Ca photodiode 4Aa, 4Ba, 4Ca , 4Ca photodiode 5Aa, 5Ba, 5Ca, 5Da Notch 5Ab, 5Bb, 5Cb, 5Db Notch 5Ac, 5Bc, 5Cc, 5Dc Notch 6Aa, 6Ba, 6Ca, 6Da Notch 7Aa, 7Ba, 7Ca, 7Da Notch 8A , 8Ba, 8Ca, 8Da Notch

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のフォトダイオードが、集合中心の
回りに互いに対接状態で集合配置されて、全体が所定合
成形状の分割型フォトダイオードが構成され、入射光の
前記各フォトダイオードの受光面での受光信号に基づい
て、前記入射光の受光状態の検出が行われる分割型フォ
トダイオードであり、 前記複数のフォトダイオードの受光面は、前記入射光の
不受光領域において、原受光面から前記不受光領域の一
部が切欠部として切除された形状を有することを特徴と
する分割型フォトダイオード。
1. A plurality of photodiodes are collectively arranged around a collection center in a state where they are in contact with each other to form a divided photodiode having a predetermined combined shape as a whole, and a light receiving surface of each of the photodiodes for incident light. Based on the received light signal, the split type photodiodes that detect the light receiving state of the incident light are performed, and the light receiving surfaces of the plurality of photodiodes are arranged in a non-light receiving area of the incident light from the original light receiving surface. A split type photodiode having a shape in which a part of a non-light receiving area is cut off as a notch.
【請求項2】 請求項1記載の分割型フォトダイオード
において、前記複数のフォトダイオードの受光面の前記
入射光の受光領域は、前記受光面の全領域の1/2以上
を占めていることを特徴とする分割型フォトダイオー
ド。
2. The split type photodiode according to claim 1, wherein a light receiving area of said incident light on a light receiving surface of said plurality of photodiodes occupies at least 1/2 of an entire area of said light receiving surface. Characteristic split photodiode.
【請求項3】 請求項1記載の分割型フォトダイオード
において、前記所定合成形状が四角形であり、前記受光
面は、前記複数のフォトダイオードの外周縁辺部の近傍
が、前記切欠部として切除された形状を有することを特
徴とする分割型フォトダイオード。
3. The split type photodiode according to claim 1, wherein the predetermined combined shape is a quadrangle, and the light receiving surface is cut off in the vicinity of an outer peripheral edge of the plurality of photodiodes as the cutout. A split-type photodiode having a shape.
【請求項4】 請求項1記載の分割型フォトダイオード
において、前記所定合成形状が三角形であり、前記受光
面は、前記複数のフォトダイオードの外周縁辺部の近傍
が、前記切欠部として切除された形状を有することを特
徴とする分割型フォトダイオード。
4. The split type photodiode according to claim 1, wherein the predetermined combined shape is a triangle, and the light receiving surface is cut off in the vicinity of an outer peripheral edge of the plurality of photodiodes as the cutout. A split-type photodiode having a shape.
【請求項5】 請求項1記載の分割型フォトダイオード
において、前記所定合成形状が楕円形であり、前記受光
面は、前記複数のフォトダイオードの外周縁辺部の近傍
が、前記切欠部として切除された形状を有することを特
徴とする分割型フォトダイオード。
5. The split type photodiode according to claim 1, wherein the predetermined combined shape is an ellipse, and the light receiving surface is cut off in the vicinity of an outer peripheral edge of the plurality of photodiodes as the cutout. A split type photodiode having a bent shape.
【請求項6】 請求項1記載の分割型フォトダイオード
において、前記所定合成形状が円形であり、前記受光面
は、前記複数のフォトダイオードの外周縁辺部の近傍
が、前記切欠部として切除された形状を有することを特
徴とする分割型フォトダイオード。
6. The split type photodiode according to claim 1, wherein the predetermined combined shape is circular, and the light receiving surface is cut off as a notch near an outer peripheral edge of the plurality of photodiodes. A split-type photodiode having a shape.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10012493B2 (en) 2014-10-31 2018-07-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Device and method for detecting position of object

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