JPH04298832A - 光検出装置 - Google Patents
光検出装置Info
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- JPH04298832A JPH04298832A JP3019368A JP1936891A JPH04298832A JP H04298832 A JPH04298832 A JP H04298832A JP 3019368 A JP3019368 A JP 3019368A JP 1936891 A JP1936891 A JP 1936891A JP H04298832 A JPH04298832 A JP H04298832A
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- light
- recording medium
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスクピックアップ
に用いられる光検出装置に関する。
に用いられる光検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光ディスクピックアップでは、フ
ォ−カス誤差検出や、トラッキング誤差検出において、
信号光を集光、成形し、光検出装置に複数の光検出器を
用いて集光位置の変化や、ビ−ム形状の変化を検知し、
電気信号に変換していた。ここで、図7にナイフエッジ
法によるフォ−カス誤差検出を行う光ディスクピックア
ップの一例を示す。
ォ−カス誤差検出や、トラッキング誤差検出において、
信号光を集光、成形し、光検出装置に複数の光検出器を
用いて集光位置の変化や、ビ−ム形状の変化を検知し、
電気信号に変換していた。ここで、図7にナイフエッジ
法によるフォ−カス誤差検出を行う光ディスクピックア
ップの一例を示す。
【0003】図7において、符号1は光ディスク、2は
対物レンズ、3は検出レンズ、4はナイフエッジ、5−
1、5−2は光検出器で、これら2つで2分割光検出装
置を構成している。この例では、焦点位置に置かれたナ
イフエッジによるケラレを利用して、2分割光検出装置
の2つの光検出器5−1と5−2の出力差よりフォ−カ
ス誤差信号を得るものである。
対物レンズ、3は検出レンズ、4はナイフエッジ、5−
1、5−2は光検出器で、これら2つで2分割光検出装
置を構成している。この例では、焦点位置に置かれたナ
イフエッジによるケラレを利用して、2分割光検出装置
の2つの光検出器5−1と5−2の出力差よりフォ−カ
ス誤差信号を得るものである。
【0004】次に、図8に集積型光ディスクピックアッ
プの一例を示す。図8において、符号11は光ディスク
媒体、12は半導体基板上に設けた導波路層、13は集
光グレ−ティングカップラ−、14は導波光を分けるた
めのグレ−ティング、15−1、15−2、15−3、
15−4は半導体基板に作られた光検出器、16は読み
取り用の光を発生するレ−ザ−ダイオ−ドを示す。この
例では、フォ−カス誤差信号は公知のフ−コ−法により
検出している。すなわち、光検出器15−1と15−4
の出力の和と、15−2と15−3の出力の和との差が
フォ−カス誤差信号となる。
プの一例を示す。図8において、符号11は光ディスク
媒体、12は半導体基板上に設けた導波路層、13は集
光グレ−ティングカップラ−、14は導波光を分けるた
めのグレ−ティング、15−1、15−2、15−3、
15−4は半導体基板に作られた光検出器、16は読み
取り用の光を発生するレ−ザ−ダイオ−ドを示す。この
例では、フォ−カス誤差信号は公知のフ−コ−法により
検出している。すなわち、光検出器15−1と15−4
の出力の和と、15−2と15−3の出力の和との差が
フォ−カス誤差信号となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図7、図8に示す従来
の光ディスクピックアップに用いられる光検出装置では
、適当なギャップを持った2つの光検出器を用いて、そ
の出力のバランスからフォ−カスあるいはトラック誤差
信号を検出している。しかしながら、この方式では、光
ディスクピックアップの小型化の要請に応えることが難
しくなる。何故なら、小型の光ディスクピックアップと
は、光路長の短縮を意味し、結果としてギャップの狭小
化を招くことになるが、実際には、光検出器として広く
用いられているSi.PINフォトダイオ−ド(PD)
は、ギャップの狭小化と共にクロスト−クの増大が起き
るという問題があり、実用的な信号を得ることが難しく
なるばかりではなく、数μmギャップのPDでは、歩留
り良く電気的に分離されたPDの対を作り込むことが困
難となってしまうからである。
の光ディスクピックアップに用いられる光検出装置では
、適当なギャップを持った2つの光検出器を用いて、そ
の出力のバランスからフォ−カスあるいはトラック誤差
信号を検出している。しかしながら、この方式では、光
ディスクピックアップの小型化の要請に応えることが難
しくなる。何故なら、小型の光ディスクピックアップと
は、光路長の短縮を意味し、結果としてギャップの狭小
化を招くことになるが、実際には、光検出器として広く
用いられているSi.PINフォトダイオ−ド(PD)
は、ギャップの狭小化と共にクロスト−クの増大が起き
るという問題があり、実用的な信号を得ることが難しく
なるばかりではなく、数μmギャップのPDでは、歩留
り良く電気的に分離されたPDの対を作り込むことが困
難となってしまうからである。
【0006】また、信号光が微弱である場合、十分な信
号出力を得ることができない問題もある。そこで増幅器
を設けることも考えられるが、ノイズまで増幅されるた
め、結局S/N比が不良状態となってしまう。本発明は
、この様な従来例の欠点を克服するためになされたもの
であり、本質的にクロスト−クの問題なしに従来の2分
割PDを用いた光検出装置で得られる出力と同等の電気
信号を得ることができ、しかも微弱な信号光によっても
S/N比の良好な信号出力を得ることができる光検出装
置を提供することを目的とする。
号出力を得ることができない問題もある。そこで増幅器
を設けることも考えられるが、ノイズまで増幅されるた
め、結局S/N比が不良状態となってしまう。本発明は
、この様な従来例の欠点を克服するためになされたもの
であり、本質的にクロスト−クの問題なしに従来の2分
割PDを用いた光検出装置で得られる出力と同等の電気
信号を得ることができ、しかも微弱な信号光によっても
S/N比の良好な信号出力を得ることができる光検出装
置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、レ−
ザ−光源から出射された光を光情報記録媒体に照射し、
この光情報記録媒体からの反射光を用いて上記光情報記
録媒体の情報を読み出す光ディスクピックアップの光検
出装置において、上記光検出装置の少なくとも1つの光
検出器に対して複数のコンタクトホ−ルを設けその各々
のコンタクトホ−ルに対応する電極配線を施して2つ以
上の別個の出力端子として取り出し、それらの出力を用
いて入射光の光検出器への入射位置や入射光の形状を検
出して、この検出結果を電子なだれを利用して出力する
ようにしたことを特徴とする光検出装置である。
ザ−光源から出射された光を光情報記録媒体に照射し、
この光情報記録媒体からの反射光を用いて上記光情報記
録媒体の情報を読み出す光ディスクピックアップの光検
出装置において、上記光検出装置の少なくとも1つの光
検出器に対して複数のコンタクトホ−ルを設けその各々
のコンタクトホ−ルに対応する電極配線を施して2つ以
上の別個の出力端子として取り出し、それらの出力を用
いて入射光の光検出器への入射位置や入射光の形状を検
出して、この検出結果を電子なだれを利用して出力する
ようにしたことを特徴とする光検出装置である。
【0008】請求項2の発明は、請求項1記載の光検出
装置において、光ディスクピックアップが、基板上に光
情報記録媒体からの反射光を導くための導波路層を有し
た導波路型デバイスを用いた集積型光ディスクピックア
ップの場合は、光検出器が上記導波路型デバイスの基板
内に設けられていることを特徴とする光検出装置である
。
装置において、光ディスクピックアップが、基板上に光
情報記録媒体からの反射光を導くための導波路層を有し
た導波路型デバイスを用いた集積型光ディスクピックア
ップの場合は、光検出器が上記導波路型デバイスの基板
内に設けられていることを特徴とする光検出装置である
。
【0009】
【作用】本発明の光検出装置においては、光検出装置を
構成する少なくとも1つの光検出器に対して複数のコン
タクトホ−ルを設け、その各々のコンタクトホ−ルに対
応する電極配線を施して2つ以上の別個の出力端子とし
て取り出し、それらの出力を用いて入射光の光検出器へ
の入射位置や入射光の形状を検出するようにしたことに
より、1つの光検出器で従来の2分割PDと同様の機能
を得ることが可能となる。
構成する少なくとも1つの光検出器に対して複数のコン
タクトホ−ルを設け、その各々のコンタクトホ−ルに対
応する電極配線を施して2つ以上の別個の出力端子とし
て取り出し、それらの出力を用いて入射光の光検出器へ
の入射位置や入射光の形状を検出するようにしたことに
より、1つの光検出器で従来の2分割PDと同様の機能
を得ることが可能となる。
【0010】また、入射光の光検出器への入射位置や入
射光の形状を検出し、その検出結果を電子なだれを利用
して出力するので、微弱な信号光によっても出力値を得
ることができ、しかもS/N比の良好な信号出力を得る
ことができるようになる。
射光の形状を検出し、その検出結果を電子なだれを利用
して出力するので、微弱な信号光によっても出力値を得
ることができ、しかもS/N比の良好な信号出力を得る
ことができるようになる。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。図1に光検出器72を示す。同図において
、符号21は入射光、22−1、22−2は電極配線、
23は光検出器の表面保護を兼ねたシリコン酸化膜、2
4はn+拡散層、25はn型ガードリング、26はチャ
ンネルストッパ(p+)で、27はp型層、28はp−
層、29はp+層、30は裏面側のコンタクト電極であ
る。これらn+拡散層24、n型ガードリング25、チ
ャンネルストッパ26で、p型層27、p−層28、p
+層29、裏面側のコンタクト電極30でアバランシェ
フォトダイオード71を構成している。
に説明する。図1に光検出器72を示す。同図において
、符号21は入射光、22−1、22−2は電極配線、
23は光検出器の表面保護を兼ねたシリコン酸化膜、2
4はn+拡散層、25はn型ガードリング、26はチャ
ンネルストッパ(p+)で、27はp型層、28はp−
層、29はp+層、30は裏面側のコンタクト電極であ
る。これらn+拡散層24、n型ガードリング25、チ
ャンネルストッパ26で、p型層27、p−層28、p
+層29、裏面側のコンタクト電極30でアバランシェ
フォトダイオード71を構成している。
【0012】また、32−1、32−2は夫々電極配線
22−1、22−2を流れる電流を検出する電流計であ
る。33はアバランシェフォトダイオード71に逆バイ
アスを印加する電源、31−1、31−2はコンタクト
ホ−ルである。この様な構成では、入射光21の入射位
置に応じて電極配線22−1と22−2を通して流れる
電流が異なり、電流計32−1、32−2によりその電
流の差を検出することにより入射位置のおおよその値を
決めることができる。上記検出動作においてアバランシ
ェフォトダイオード71の作用により、入射光21が所
定の入射位置よりずれると、電子なだれ効果によって電
流計32−1または電流計32−2によって測定される
電流値が急激に大きくなる。
22−1、22−2を流れる電流を検出する電流計であ
る。33はアバランシェフォトダイオード71に逆バイ
アスを印加する電源、31−1、31−2はコンタクト
ホ−ルである。この様な構成では、入射光21の入射位
置に応じて電極配線22−1と22−2を通して流れる
電流が異なり、電流計32−1、32−2によりその電
流の差を検出することにより入射位置のおおよその値を
決めることができる。上記検出動作においてアバランシ
ェフォトダイオード71の作用により、入射光21が所
定の入射位置よりずれると、電子なだれ効果によって電
流計32−1または電流計32−2によって測定される
電流値が急激に大きくなる。
【0013】以上のように、図1に示す構成の光検出装
置においては、光検出装置を構成する少なくとも1つの
光検出器72に対して複数のコンタクトホ−ル30−1
、30−2を設け、その各々のコンタクトホ−ル30−
1、30−2に対応する電極配線32−1、32−2を
施して2つ以上の別個の出力端子として取り出し、それ
らの出力を用いて入射光の光検出器72への入射位置を
検出するようにしたことにより、1つの光検出器で従来
の2分割PDと同様の機能を得ることが可能となる。
置においては、光検出装置を構成する少なくとも1つの
光検出器72に対して複数のコンタクトホ−ル30−1
、30−2を設け、その各々のコンタクトホ−ル30−
1、30−2に対応する電極配線32−1、32−2を
施して2つ以上の別個の出力端子として取り出し、それ
らの出力を用いて入射光の光検出器72への入射位置を
検出するようにしたことにより、1つの光検出器で従来
の2分割PDと同様の機能を得ることが可能となる。
【0014】また、入射光21が所定の入射位置よりず
れると、電子なだれ効果によって電流計32−1または
電流計32−2によって測定される電流値が急激に大き
くなる。したがって光検出器72の感度が向上し、微弱
な信号光によっても十分な出力値を得ることができ、し
かもS/N比の良好な信号出力を得ることができるよう
になる。
れると、電子なだれ効果によって電流計32−1または
電流計32−2によって測定される電流値が急激に大き
くなる。したがって光検出器72の感度が向上し、微弱
な信号光によっても十分な出力値を得ることができ、し
かもS/N比の良好な信号出力を得ることができるよう
になる。
【0015】図1に示す例は、1次元的に入射光の入射
位置を決めれば良い場合の例であるが、図4に示すよう
に、正方形の光検出器40を作り、4方向から出力を取
る様な構成にすれば、2次元的な入射光の位置決めや、
非点収差法で発生する入射ビ−ムの形状の変化も検出す
ることができるようになる。図4において、34−1、
34−2、34−3、34−4は電極配線、35−1、
35−2、35−3、35−4はコンタクトホ−ル、4
3は入射光の形状である。
位置を決めれば良い場合の例であるが、図4に示すよう
に、正方形の光検出器40を作り、4方向から出力を取
る様な構成にすれば、2次元的な入射光の位置決めや、
非点収差法で発生する入射ビ−ムの形状の変化も検出す
ることができるようになる。図4において、34−1、
34−2、34−3、34−4は電極配線、35−1、
35−2、35−3、35−4はコンタクトホ−ル、4
3は入射光の形状である。
【0016】図4に示す構成の場合、例えば、非点収差
法で発生する入射ビ−ムの形状変化が同図に示すように
光検出器40の1辺に平行な形で起きるようにすれば、
相対向する電極34−1と34−3及び34−2と34
−4に流れる電流の差によって入射ビ−ムの変形の方向
を知ることができる。
法で発生する入射ビ−ムの形状変化が同図に示すように
光検出器40の1辺に平行な形で起きるようにすれば、
相対向する電極34−1と34−3及び34−2と34
−4に流れる電流の差によって入射ビ−ムの変形の方向
を知ることができる。
【0017】次に、図5、図6は本発明を集積型光ディ
スクピックアップに用いられる導波路型デバイスに応用
した場合の実施例を示す図である。符号82は光検出器
を示す。同図において、47はn+拡散層、48はn型
ガードリング、49はチャンネルストッパ(p+)で、
50はp型層、51はp−層、52はp+層、53は裏
面側のコンタクト電極である。これらn+拡散層47、
n型ガードリング48、チャンネルストッパ49で、p
型層50、p−層51、p+層52、裏面側のコンタク
ト電極53でアバランシェフォトダイオード81を構成
している。41は入射光の入射方向、42は半導体基板
、43−1、43−2は電極配線、44−1、44−2
はコンタクトホ−ル、45は導波路層、46は熱酸化膜
である。
スクピックアップに用いられる導波路型デバイスに応用
した場合の実施例を示す図である。符号82は光検出器
を示す。同図において、47はn+拡散層、48はn型
ガードリング、49はチャンネルストッパ(p+)で、
50はp型層、51はp−層、52はp+層、53は裏
面側のコンタクト電極である。これらn+拡散層47、
n型ガードリング48、チャンネルストッパ49で、p
型層50、p−層51、p+層52、裏面側のコンタク
ト電極53でアバランシェフォトダイオード81を構成
している。41は入射光の入射方向、42は半導体基板
、43−1、43−2は電極配線、44−1、44−2
はコンタクトホ−ル、45は導波路層、46は熱酸化膜
である。
【0018】光ディスクピックアップが、基板上に光情
報記録媒体からの反射光を導くための導波路層45を有
した導波路型デバイスを用いた集積型光ディスクピック
アップの場合は、上記光検出器は入射光41の入射方向
に応じて導波路型デバイスの基板内の適当な位置に設け
られる。この光検出器82の場合も、信号の検出の方法
は前述の図1に示したものと同様であり、電極配線43
−1を通して流れる電流と、電極配線43−2を通して
流れる電流の差によって入射光(信号光)の入射位置、
または入射光の形状の非対称性を検出することができる
。
報記録媒体からの反射光を導くための導波路層45を有
した導波路型デバイスを用いた集積型光ディスクピック
アップの場合は、上記光検出器は入射光41の入射方向
に応じて導波路型デバイスの基板内の適当な位置に設け
られる。この光検出器82の場合も、信号の検出の方法
は前述の図1に示したものと同様であり、電極配線43
−1を通して流れる電流と、電極配線43−2を通して
流れる電流の差によって入射光(信号光)の入射位置、
または入射光の形状の非対称性を検出することができる
。
【0019】また、アバランシェフォトダイオード81
を利用しているので、電子なだれ効果によって電流値が
急激に大きくなる。したがって光検出器82の感度が向
上し、微弱な信号光によっても十分な出力値を得ること
ができ、しかもS/N比の良好な信号出力を得ることが
できるようになる。
を利用しているので、電子なだれ効果によって電流値が
急激に大きくなる。したがって光検出器82の感度が向
上し、微弱な信号光によっても十分な出力値を得ること
ができ、しかもS/N比の良好な信号出力を得ることが
できるようになる。
【0020】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて説明したように
、本発明による光検出装置においては、光検出装置を構
成する少なくとも1つの光検出器に対して複数のコンタ
クトホ−ルを設け、その各々のコンタクトホ−ルに対応
する電極配線を施して2つ以上の別個の出力端子として
取り出し、それらの出力を用いて入射光の光検出器への
入射位置や形状を検出するようにしたことにより、1つ
の光検出器で従来の2分割PDと同様の機能を得ること
が可能となる。
、本発明による光検出装置においては、光検出装置を構
成する少なくとも1つの光検出器に対して複数のコンタ
クトホ−ルを設け、その各々のコンタクトホ−ルに対応
する電極配線を施して2つ以上の別個の出力端子として
取り出し、それらの出力を用いて入射光の光検出器への
入射位置や形状を検出するようにしたことにより、1つ
の光検出器で従来の2分割PDと同様の機能を得ること
が可能となる。
【0021】従って、本発明の光検出装置を用いれば、
本質的にクロスト−ク等の問題なく、光ディスクピック
アップの小型化を実現することができる。電子なだれ効
果によって電流値が急激に大きくなる。したがって光検
出器の感度が向上し、微弱な信号光によっても十分な出
力値を得ることができ、しかもS/N比の良好な信号出
力を得ることができるようになる。
本質的にクロスト−ク等の問題なく、光ディスクピック
アップの小型化を実現することができる。電子なだれ効
果によって電流値が急激に大きくなる。したがって光検
出器の感度が向上し、微弱な信号光によっても十分な出
力値を得ることができ、しかもS/N比の良好な信号出
力を得ることができるようになる。
【図1】本発明の一実施例を示す光検出装置の要部断面
図である。
図である。
【図2】光検出装置を上から見たときの要部平面図であ
る。
る。
【図3】読み取りの概念を示す電気回路の例を示す図で
ある。
ある。
【図4】本発明の別の実施例を示す光検出装置において
非点収差法で発生する入射ビ−ムの形状を測定する場合
の例を示す図である。
非点収差法で発生する入射ビ−ムの形状を測定する場合
の例を示す図である。
【図5】本発明を集積型光ディスクピックアップに用い
られる導波路型デバイスに応用した場合の実施例を示す
図であって、入射光に平行な方向の断面で切ったときの
断面図である。
られる導波路型デバイスに応用した場合の実施例を示す
図であって、入射光に平行な方向の断面で切ったときの
断面図である。
【図6】本発明を集積型光ディスクピックアップに用い
られる導波路型デバイスに応用した場合の実施例を示す
図であって、上方から見た時の平面図である。
られる導波路型デバイスに応用した場合の実施例を示す
図であって、上方から見た時の平面図である。
【図7】従来の光ディスクピックアップの光検出装置の
一例を示す概略構成図である。
一例を示す概略構成図である。
【図8】従来の光ディスクピックアップの光検出装置の
別の例を示す概略構成図である。 24 n+拡散層 25 n型ガードリング 26 チャンネルストッパ 27 p型層 28 p−層 29 p+層 30 コンタクト電極 31−1 コンタクトホール 31−2 コンタクトホール 35−1 コンタクトホール 35−2 コンタクトホール 35−3 コンタクトホール 35−4 コンタクトホール 41−1 コンタクトホール 41−2 コンタクトホール 42 半導体基板 45 導波路層 47 n+拡散層 48 n型ガードリング 49 チャンネルストッパ 50 p型層 51 p−層 52 p+層 53 コンタクト電極 71 アバランシュフォトダイオード72
光検出器 81 アバランシュフォトダイオード82
光検出器
別の例を示す概略構成図である。 24 n+拡散層 25 n型ガードリング 26 チャンネルストッパ 27 p型層 28 p−層 29 p+層 30 コンタクト電極 31−1 コンタクトホール 31−2 コンタクトホール 35−1 コンタクトホール 35−2 コンタクトホール 35−3 コンタクトホール 35−4 コンタクトホール 41−1 コンタクトホール 41−2 コンタクトホール 42 半導体基板 45 導波路層 47 n+拡散層 48 n型ガードリング 49 チャンネルストッパ 50 p型層 51 p−層 52 p+層 53 コンタクト電極 71 アバランシュフォトダイオード72
光検出器 81 アバランシュフォトダイオード82
光検出器
Claims (2)
- 【請求項1】レ−ザ−光源から出射された光を光情報記
録媒体に照射し、この光情報記録媒体からの反射光を用
いて上記光情報記録媒体の情報を読み出す光ディスクピ
ックアップの光検出装置において、上記光検出装置の少
なくとも1つの光検出器に対して複数のコンタクトホ−
ルを設けその各々のコンタクトホ−ルに対応する電極配
線を施して2つ以上の別個の出力端子として取り出し、
それらの出力を用いて入射光の光検出器への入射位置や
入射光の形状を検出して、この検出結果を電子なだれを
利用して出力するようにしたことを特徴とする光検出装
置。 - 【請求項2】請求項1記載の光検出装置において、光デ
ィスクピックアップが、基板上に光情報記録媒体からの
反射光を導くための導波路層を有した導波路型デバイス
を用いた集積型光ディスクピックアップの場合は、光検
出器が上記導波路型デバイスの基板内に設けられている
ことを特徴とする光検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3019368A JPH04298832A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 光検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3019368A JPH04298832A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 光検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04298832A true JPH04298832A (ja) | 1992-10-22 |
Family
ID=11997403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3019368A Pending JPH04298832A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 光検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04298832A (ja) |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP3019368A patent/JPH04298832A/ja active Pending
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