JPH0827952B2 - 光学式情報再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学式ビデオディスク、コンパクトディス
ク、或いは光ディスク等の光学的に情報が記録されてい
る情報記録媒体からその情報を再生するための光学式情
報再生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の光学式情報再生装置の構成としては第
７図に示すようなものがあり、さらに、この光学式情報
再生装置に用いられている半導体レーザ装置としては第
８図に示すものがある。以下、これらについて説明す
る。

１は半導体レーザ光源で、これより発したレーザ光は
ハーフミラー２の表面で反射され、対物レンズ３に入射
される。対物レンズ３は入射光を集束し、ディスク４に
照射し、このディスク４から反射された光は対物レンズ
３、ハーフミラー２に同じ経路を通って戻る。

ハーフミラー２の裏面で反射された光は受光素子５に
到達し、受光素子５で光電変換されてディスク４の情報
が電気信号として取り出される。

一方、半導体レーザ光源１からは前記と反対面からも
光を発し、その光はハーフミラー２とは反対面に設置さ
れたモニタ受光素子６に入り、その出力によって負帰還
回路７が半導体レーザ光源１の出力をコントロールし、
半導体レーザ光源１の出力を一定に保つものである。

そして、この半導体レーザ光源１は、ステム８に取付
けられているヒートシンク９のシリコン基板10に取付け
られており、また受光素子６はステム１上に設置されて
いるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の光学式情報再生装置においては、１つのステム
８上に半導体レーザ光源１と、その後方の該半導体レー
ザ光源１から光線が照射される受光素子６とが設けられ
ている。

そして、これ等には取付部品たるヒートシンク９、リ
ードピン11等が必要であり、半導体レーザ光源１と受光
素子６との関連位置と相まって、装置が大型化する欠点
があった。

本発明は、従来の光学式情報再生装置の前述の問題点
を解消するために、ディスクの情報を読み取るための第
１の受光素子と、光源の光量を一定化するために光源の
出力をコントロールするための第２の受光素子を１つの
受光素子体に形成することによって、部品点数を減じ装
置の小型化、軽量化を図ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明の光学式情報再
生装置は、光源の一側から放射される光線の光軸上に位
置して当該光線を遮るように受光素子体を配置し、該受
光素子体には、ディスクの情報読み出し用光線として前
記光源から放射される光線のうちの中心付近光のみを通
過させる孔やスリット等の光線通過路を形成し、前記受
光素子体の前記光源に面する側と反射側の面には、前記
中心付近光のディスクからの反射光を受光して記録情報
を読み出すための第１の受光素子を形成すると共に、前
記光源に面した側の前記光線通過路の周囲には、前記光
源から放射される光線のうちの周辺光を受光して前記光
源の出力をコントロールするための第２の受光素子を形
成したものである。

また、前記第２の受光素子の受光面に、前記光源から
の光線が第２の受光素子に到達する受光域を決定するマ
スクを形成したものである。

〔作用〕 前記のように構成された本発明の光学式情報再生装置
においては、光源から放射された光線のうちの中心付近
光は、受光素子体に形成された光線通過路を通って対物
レンズに導かれて集束され、ディスクの記録面に照射さ
れる。そして、このディスクからの反射光は受光素子体
に形成された第１の受光素子で受光されて電気信号に光
電変換され、記録情報信号として取り出される。

一方、光源から放射された光線のうちの周辺光は、前
記光線通過路の周囲に形成された第２の受光素子によっ
て直接受光されて光電変換され、光源の発光量を示す電
気信号として取り出される。従って、この電気信号を用
いて光源をフィードバック制御すれば、光源からの発光
量を常に一定に制御することができる。

上記のように、光源の一側から放射される光線を受光
素子体の表裏面に形成された第１および第２の２つの受
光素子を用いて受光することにより、ディスク面の記録
情報の読み出しと、光源のパワーコントロールを実現す
ることができるので、第７図および第８図に示した従来
の光学式情報再生装置に比べて、その構造が極めて簡単
となる。

さらに、第２の受光素子の受光面に設けたマスクによ
って第２の受光素子に入射する周辺光の受光面積を一定
化した場合、受光特性にばらつきを無くすことができ、
正確なパワーコントロールを行なうことができる。

〔実施例〕

次に、第１図および第２図を参照して本発明の第１の
実施例について説明する。

図において、21は半導体レーザ光源、23はハーフミラ
ー、27は受光素子体である。受光素子体27は、半導体レ
ーザ光源21とハーフミラー23の間に配置されており、半
導体レーザ光源21とハーフミラー23を結ぶ光軸上に位置
して、半導体レーザ光源21の一方の面から放射状に放射
されるレーザ光のうちの中心付近光のみをディスクの記
録情報読み出し用の光線22として取り出すための孔30が
穿設されている。

前記孔30を通過した記録情報読み出し用の中心付近光
22は、ハーフミラー23の表面で上方へ向けて反射され、
対物レンズ（図示略）によってディスク面に焦点を結ぶ
ように集光される（第７図参照）。そして、ディスク面
からの反射光線26は再び同じ経路を通ってハーフミラー
23位置まで戻り、ハーフミラー23の裏面で反射されて受
光素子体27の所定の位置に照射されるものである。

前記受光素子体27は、第２図にその詳細な構造を示す
ように、その全体がＮ型のシリコン基板から構成されて
いる。このシリコン基板上には、第２図（Ａ）に示すよ
うに、前記ディスク面からの反射光線26の当たる位置
に、ディスク面からの反射光26を受光するための所定の
信号読取りパターン28（図示例は４分割パターン）を有
するＰ型シリコン層からなる第１の受光素子PD₁が形成
されているとともに、半導体レーザ光源21に面した側の
前記孔30の周囲には、第２図（Ｂ）に示すように、中心
付近光22のまわりの周辺光29を受光し、その受光量の変
化を半導体レーザ光源21のパワーコントロールに用いる
ためのＰ型シリコン層からなる第２の受光素子PD₂が形
成されている。

なお、前記受光素子体27上に前記受光素子PD₁，PD₂を
形成するには、例えば、ボロン選択拡散によってＰ型領
域となるＰ層をシリコン基板上に形成し、このＰ層とシ
リコン基板のＮ層とを接合中性層である空乏層を介して
PN接合すればよい。

前記PN接合された２つの受光素子PD₁，PD₂は光が当た
ると価電子帯の電子が励起されて自由電子となるので、
Ｎ層をカソード、Ｐ層をアノードとすることによって、
照射された光を電気信号として外部へ取り出せる。この
ため、ディスク面からの反射光線26が第１の受光素子PD
₁に照射されると、その光量変化が電気信号に変換さ
れ、ディスクの記録情報を電気信号として外部へ取り出
すことができる。

また、孔30の周囲に形成された第２の受光素子PD₂に
周辺光29が照射されると、この周辺光29の光量が電気信
号に変換され、半導体レーザ光源21の発光量の変化を示
す電気信号として取り出すことができる。従って、この
第２の受光素子PD₂から取り出された電気信号を負帰還
回路（図示略）を介して半導体レーザ光源21にフィード
バックすることにより、半導体レーザ光源21の発光量を
常に一定に制御することができる。

第３図は、前記受光素子体27の孔30に代えて、一方の
端縁が開放したスリット31としたものである。なお、そ
の作用は前記第１図，第２図のものと変わらないので、
その説明は省略する。

さらに、第４図〜第６図は他の実施例を示すもので、
前記第１の実施例の孔30の周囲の第２の受光素子PD₂部
分に位置して円形等の所望の開口形状からなるマスク32
を形成し、このマスク32によって孔30の周囲に形成され
た第２の受光素子PD₂に対する受光域を一定化したもの
である。

このマスク32の形成方法としては、例えば、第５図の
ように金属蒸着、印刷等を利用して形成したり、あるい
は、第６図のように受光素子PD₂の形成される部分の形
状を凹面とする等、種々の方法を採用することができ
る。

上記のように孔30の周囲に形成した第２の受光素子PD
₂の受光面積をマスク32で一定化すれば、受光量の上限
を一定にすることができるので、受光素子の特性のバラ
ツキを小さくすることができ、モニタ信号処理用アンプ
の誤動作を防止し、また負帰還回路の調節をより簡単に
することができる。

なお、前記各実施例において、受光素子体27として
は、単に受光素子PD₁とPD₂を形成するだけでなく、受光
素子によって光電変換された電気信号を増巾あるいは演
算する回路等を含んだOEICでもよく、また、半導体レー
ザ光源21をコントロールする負帰還回路を設けたOEICと
してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によるときは、光源の一
側から放射される光線を受光素子体の表裏面に形成され
た第１および第２の２つの受光素子を用いて受光するこ
とにより、ディスク面の記録情報の読み出しと光源のパ
ワーコントロールとを実現することができるので、従来
の光学式情報再生装置に比べてその構造が極めて簡単と
なり、部品点数が少なくなると共に、取付けスペースが
少なくなり、装置の小型化と軽量化を図ることができ
る。

また、第１および第２の２つの受光素子を受光素子体
の反対面にそれぞれ形成したいるので、ミラーによる光
線の導光、光ファイバーによる導光等を必要とすること
なしに、それぞれ反対方向から入射してくるディスクか
らの反射光と、光源からのパワーコントロール用の光線
を同時に受光することができる。

また、ディスクの記録情報読み出し用の光線の通過路
を受光素子体に直接形成しているので、ディスクへの往
路と復路の光線の位置を近づけることができ、光学系の
ハーフミラーの面積や厚さを縮小できるばかりでなく、
この光線の通過路の周囲に光源のパワーコントロール用
の第２の受光素子を形成することによって、パワーコン
トロールの光線を直接受光することができる。このた
め、ディスクを照射する光線と第２の受光素子に至る光
線との単位面積当りの光量が接近すると共に、第２の受
光素子への入射角が直角に近くなり、光源のパワーコン
トロールをより正確に行なうことができ、受光面積も大
きくとれるので、光源のパワーコントロール用信号とし
て大きな出力を得ることができる。

さらに、第２の受光素子の受光面に形成したマスクに
よって受光素子の受光面積を一定にしたので、受光量の
上限が一定になると共に、受光面積のバラツキによる出
力のバラツキも少なくなり、モニタ信号処理用アンプの
誤動作を防止できると共に、負帰還回路の調節をより簡
単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部の構成図、 第２図は受光素子体の斜面図、 第３図は孔をスリットに代えた受光素子体の斜面図、 第４図は本発明の他の実施例の要部の構成図、 第５図はその受光素子体の斜面図、 第６図は第５図の受光素子体のマスク形状を変えた斜面
図、 第７図は従来装置の構成図、 第８図は同上従来装置の光源チップの斜面図である。 21……半導体レーザ光源、22は中心付近光、26,29……
周辺光、23……ハーフミラー、27……受光素子体、28…
…信号読取りパターン、30……孔、31……スリット、32
……マスク、PD₁……第１の受光素子、PD₂……第２の受
光素子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源の一側から放射される光線の光軸上に
   位置して当該光線を遮るように受光素子体を配置し、該
   受光素子体には、ディスクの情報読み出し用光線として
   前記光源から放射される光線のうちの中心付近光のみを
   通過させる孔やスリット等の光線通過路を形成し、 前記受光素子体の前記光源に面する側と反対側の面に
   は、前記中心付近光のディスクからの反射光を受光して
   記録情報を読み出すための第１の受光素子を形成すると
   共に、前記光源に面した側の前記光線通過路の周囲に
   は、前記光源から放射される光線のうちの周辺光を受光
   して前記光源の出力をコントロールするための第２の受
   光素子を形成したことを特徴とする光学式情報再生装
   置。
2. 【請求項２】前記第２の受光素子の受光面に、前記光源
   からの光線が第２の受光素子に到達する受光域を決定す
   るマスクを形成したことを特徴とする請求項１項記載の
   光学式情報再生装置。