JPS5888842A - 受光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、記録媒体上に記録された光情報を光学的に読
み取る光情報読取装置用の受光素子に関するものである
。

光学式ビデオディスク等の記録媒体に記録された光情報
の読取装置の一つとして、第１図に示されているように
、レーザー発振器１から発せられた直線偏光のレーザー
光が集光レンズ２及び偏光ビームヌプリンタ５を通り、
さらにλ／４板４を通ることによって円偏向とされたの
ち対物レンズ５によって光ディスク等の記録媒体６の記
録面上に集束するようにし、記録媒体６の面で反射され
た光束は再び対物レンズ５を通り、さらにλ／４板４を
通り、偏光ビームスプリッタ５によって図の下方に反射
され、シリンドリカルレンズ８を通って受、光素子９の
受光面に入射するようにし、受光素子９の出力によって
光情報を読み取るようにしたものが知られている。かか
る光情報読取装置における受光素子９の受光面は、第２
図に示されているように、ビーム中心０において直交す
る線に沿い放射状に４分割された受光領域Ａ、８．Ｃ，
Ｄを有していて、これらの受光領域を区画する線が、シ
リンドリカルレンズ８によるビームの集束方向に対して
４５度傾くように配置されている。シリンドリカルレン
ズ８から出射するビームのうち、第１図に実線で示され
たビーム１１はシリンドリカルレンズ８の作用によって
図面に対し左右方向に集束するビームであり、破線で示
されたビーム１２はシリンドリカルレンズ８の影響を受
けないビームテアって、図の紙面に対し垂直方向の集束
ビームである。−また、第１図において、一点鎖線１５
は、記録媒体６０面上に集−光点が存在するときにビー
ムの断面が円形になる位置、即ち、クロスオーバーポイ
ントを示しており、従って、このクロスオーパーザイン
ド１５に受光素子９の受光面が位置するように配置して
おけば、第５図体）に示されているように、受光領域Ａ
とＤの受光量の合計と受光領域ＢとＣの受光量の合計と
が等しくなるようになっている。しかし、かりに、記録
媒体６０面が対物レンズ５に近づいたとすると、受光素
子９の受光面がクロスオーバーポイント１５よりもシリ
ンドリカルレンズ８に近づいたのと等価となり、受光面
におけるビームの断面は第５図（ｂ）のように縦長の楕
円形となり、受光領域ＡとＤの受光量の合計は受光領域
ＢとＣの受光量の合計よりも小さくなり、また、逆に、
記録媒体６の面が対物レンズ５から遠ざかったとすると
、受光素子９の受光面におけるビームの断面は第５図（
Ｃ）のような横長の楕円形となり、受光領域ＡとＤの受
光量の合計は受光領域８とＣの受光量の合計よりも大き
くなるようになっている。従って、−２受光領域ＡとＤ
の出力の合計と受光領域ＢとＣの出力の合計とを比較す
ることによりフォーカシング誤差を検出することができ
る。また、トラックの方向に対して左右に分割される受
光領域の出力の差（例えば、受光領域Ａと８の出力の合
計と受光領域ＣとＤの出力の合計とを比較する）を検出
することによってトラッキング誤差信号を得ることもで
きる。さらに、フォーカシングされた状態において各受
光領域Ａ、　Ｂ、　ＣＤの出力の合計を検出することに
より、記録媒体６０面におけるビット７の有無が検出さ
れ、これによって記録信号の読み取りが行なわれるわけ
である。

上に述べた通り、光情報読取装置に用いられている従来
の受光素子は、ビーム中心０において直交する線に沿い
放射状に４分割された受光領域を有している。しかるに
、かかる形状の受光素子によれば、０乃至ｔｏ　Ｋ８２
程度の信号帯域の狭いフォーカシングエラー信号及びト
ラッキングエラー信号と、Ｉ　ＭＨｚ乃至１０ＭＨｚ程
度の信号帯域の広い情報読取信号の検出とを適正に行な
うことは困難であった。これをさらに具体的に説明すれ
ば、（１）　　フォーカシングエラー信号とトラッキン
グエラー信号を検出しようとすると、これらの信号は光
ビームの周辺部分にあるため受光素子を大きくし念方が
良いが、受光素子が大きくなると接合容量が大きくなり
、高周波に対する応答性が低下し、情報読取信号の検出
には適しなくなる。

（２）　　そこで、受光素子を小さくして応答性を良く
しようとすると受光素子の位置合わせが面倒になる。

（３）　　ビデオディヌクのように凹凸のビットから得
られる情報信号は、光軸付近が最も高いコントラストが
得られるようにビットの深さを＋／４波長乃至１／８波
長に設計しであるため、光ビームの周辺部を含む全体を
受光するとコントラストが低下し、Ｓ／Ｎが低下する。

本発明の目的は、かかる従来の受光素子の不具合を解消
し、情報読取信号は高い応答性で得られ、フォーカシン
グエラー信号及びトラ）キングエラー信号は容易かつ確
実に得られるようにすると共に、受光素子の位置合わせ
が容易で、情報読取信号は高いコントラストで、従って
、高いＳ／Ｎが得られるようにした受光素子を提供する
ことにある。

以下、第４図及び第５図に示された実施例を参照しなが
ら本発明を説明する。

第４図において、外形が正方形に形成された受光素子２
０の受光面の中心部芥には、小面積の円形の受光部分Ｅ
が配置されており、この受光部分Ｅの周辺部には、放射
状に４分割された受光部分Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄ／；配置されている。

このように構成された受光素子２０における受光部分Ｅ
は情報読取信号を検出するためのもので、受光面積は小
さく、応答性の高いフォトダイオ−ドで形成されており
、また、光ビームの中心を重点的に受光するようになっ
ているため、信号のコントラストが高くなり、８／Ｈの
高い信号が得られるようになっている。一方、他の受光
部分Ａ、　Ｂ、　Ｃ。

Ｄは、フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラ
ー信号を得るためのものであり、従って、応答性の速さ
は要求されないから、受光素子の位置合わせに都合のよ
いように充分に大きくすることができる。

上記の説明からも分かると思うが、受光素子２０の使用
方法としては、受光部分Ｅを情報読取信号の検出専用に
用いることにより、従来の受光素子のように各分割領域
の出力信号の総和を求める必要はない。また、フォーカ
シングエラー信号及びトラッキングエラー信号は、各分
割領域Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄの出力信号の比較によって得
られることになる。

第４図の実施例では受光素子２０の外形を四角形とした
のに対して、第５図の実施例は外形を円形にしたもので
あって、その他の構成は第４図の実施例と同じであるか
ら、第５図の実施例の詳細な本発明によれば、次のよう
な効果を奏する。

（１）　　情報読取信号検出専用の受光部分と、フォー
カシングエラー信号及びトラッキングエラー検出用の受
光部分とを分け、情報読取信号検出専用の受光部分は受
光面の中心部に配置したから、この中心部分の受光部分
は面積を小さくして接合容量を小さくすることが可能で
あり、高周波に対する応答性が向上し、情報読取信号の
検出に適したものとなる。− （２）　　フォーカシングエラー信号及びトラッキング
エラー信号は光ビームの周辺部にあるため、フォーカシ
ングエラー信号及びトラッキングエラー信号検出用の受
光部分は大きくした方がよいわけであるが、本発明によ
れば、情報読取信号検出用の受光部分に拘束されること
なく、他の受光部分を自由に大きくすることができ、容
易かつ確実なフォーカシングエラー信号及びトラッキン
グエラー信号の検出ができる。

（３）　　情報読取信号検出専用の受光部分は、他の受
光部分に制限されることなく充分に小さい面積にするこ
とができるから、コントラストの高い光軸付近のみを受
光することができ、Ｓ／Ｈの高い情報検出信号を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の受光素子を適用可能な光情報読取装置
の一例を示す光学系配置図、第２図は光情報読取装置に
用いられている従来の受光素子の例を示す正面図、第５
図ｈ）　（ｂ）　＋ｃ＋はそれぞれ同上従来の受光素子
に入射する光ビーム断面の相違を示す正面図、第４図は
本発明の一実施例を示す正面図、第５図は本発明の他の
実施例を示す正面図である。 ２０・・・受光素子、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・周辺部分に
分割配置された受光部分、Ｅ・・・中心部分に配置され
た受光部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　光情報読み取り用受光素子であって、中心部分に
   配置された受光部分と、この受光部分の周辺に放射状に
   分割して配置された受光部分とを有してなる受光素子。 ２、　周辺に配置された受光部分は、４分割されてなる
   特許請求の範囲第１項記載の受光素子。 ３、　中心部分に配置された受光部分は１円形に形成さ
   れた特許請求の範囲第１項記載の受光素子。 ４、　中心部分に配置された受光部分は、小面積に形成
   された特許請求の範囲第１項記載の受光素子。