JP3319686B2 - 光ピックアップ用２位置結像対物レンズ - Google Patents
光ピックアップ用２位置結像対物レンズInfo
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- JP3319686B2 JP3319686B2 JP05346196A JP5346196A JP3319686B2 JP 3319686 B2 JP3319686 B2 JP 3319686B2 JP 05346196 A JP05346196 A JP 05346196A JP 5346196 A JP5346196 A JP 5346196A JP 3319686 B2 JP3319686 B2 JP 3319686B2
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- Japan
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- light
- optical pickup
- objective lens
- disk
- disc
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B7/1374—Objective lenses
-
- G—PHYSICS
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- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、厚さの異なるディ
スクそれぞれに対し、光学的な情報の記録又は再生をお
こなう光ピックアップに使用される対物レンズに係り、
特に厚さの異なるディスクの記録面における各光焦点に
対する収差の補正された光ピックアップ用２位置結像対
物レンズに関する。
スクそれぞれに対し、光学的な情報の記録又は再生をお
こなう光ピックアップに使用される対物レンズに係り、
特に厚さの異なるディスクの記録面における各光焦点に
対する収差の補正された光ピックアップ用２位置結像対
物レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】光記録媒体として広く知られたコンパク
トディスクはその基板の厚さが１．２ｍｍである。さら
に、最近では高密度貯蔵用として、厚さが０．６ｍｍの
ディスクも現れている。高密度に貯蔵された情報を読み
取るためには、光スポットの大きさを縮めるべきである
が、このためには短波長の光源と開口数（numerical ap
erture：NA）の大きい対物レンズとの使用が必須とされ
る。
トディスクはその基板の厚さが１．２ｍｍである。さら
に、最近では高密度貯蔵用として、厚さが０．６ｍｍの
ディスクも現れている。高密度に貯蔵された情報を読み
取るためには、光スポットの大きさを縮めるべきである
が、このためには短波長の光源と開口数（numerical ap
erture：NA）の大きい対物レンズとの使用が必須とされ
る。
【０００３】しかしながら、ＮＡの大きいレンズはディ
スクが傾いた場合の収差に対して極めて不安定なので、
再生時にこのディスク傾斜に対する厳しい規制が要求さ
れる。ディスク基板の収差はこの基板の厚さと傾いた程
度とに比例して増加する。したがって、基板をできるだ
け薄くすることによりディスクの傾斜に対する許容エラ
ーを増やして実用的な高密度再生が実現できる。このよ
うに、厚さの異なるディスクが現れることにより、その
厚さの異なるディスクに共用され得る光ピックアップが
使用者から求められるようになった。
スクが傾いた場合の収差に対して極めて不安定なので、
再生時にこのディスク傾斜に対する厳しい規制が要求さ
れる。ディスク基板の収差はこの基板の厚さと傾いた程
度とに比例して増加する。したがって、基板をできるだ
け薄くすることによりディスクの傾斜に対する許容エラ
ーを増やして実用的な高密度再生が実現できる。このよ
うに、厚さの異なるディスクが現れることにより、その
厚さの異なるディスクに共用され得る光ピックアップが
使用者から求められるようになった。
【０００４】図６は０．６ｍｍディスク及び１．２ｍｍ
ディスクのための従来の二重焦点光ピックアップを示し
たものであり、ディスクの厚さの差による球面収差が補
正されている。ここで、１は０．６ｍｍディスク、２は
１．２ｍｍディスクを示す。実際にはディスクドライバ
（図示せず）内にこれら０．６ｍｍディスク１及び１．
２ｍｍディスク２のいずれか一つがロードされる。
ディスクのための従来の二重焦点光ピックアップを示し
たものであり、ディスクの厚さの差による球面収差が補
正されている。ここで、１は０．６ｍｍディスク、２は
１．２ｍｍディスクを示す。実際にはディスクドライバ
（図示せず）内にこれら０．６ｍｍディスク１及び１．
２ｍｍディスク２のいずれか一つがロードされる。
【０００５】図６を参照すれば、従来の二重焦点光ピッ
クアップはレーザ光を発生するレーザダイオード３、光
の一部は反射させ一部は透過させるハーフミラー４、こ
のハーフミラー４から０．６ｍｍディスク１及び１．２
ｍｍディスク２に向くように反射される光を平行に進行
させるコリメーティングレンズ５、この平行光を回折さ
せるためのホログラムレンズ６、このホログラムレンズ
６の０次光７及び１次回折光８を上述した０．６ｍｍデ
ィスク１及び１．２ｍｍディスク２にそれぞれ集束させ
る対物レンズ９、そして０．６ｍｍディスク１及び１．
２ｍｍディスク２の反射光から信号を検出するために配
置されたセンサレンズ１０と光検出器１１とから構成さ
れている。
クアップはレーザ光を発生するレーザダイオード３、光
の一部は反射させ一部は透過させるハーフミラー４、こ
のハーフミラー４から０．６ｍｍディスク１及び１．２
ｍｍディスク２に向くように反射される光を平行に進行
させるコリメーティングレンズ５、この平行光を回折さ
せるためのホログラムレンズ６、このホログラムレンズ
６の０次光７及び１次回折光８を上述した０．６ｍｍデ
ィスク１及び１．２ｍｍディスク２にそれぞれ集束させ
る対物レンズ９、そして０．６ｍｍディスク１及び１．
２ｍｍディスク２の反射光から信号を検出するために配
置されたセンサレンズ１０と光検出器１１とから構成さ
れている。
【０００６】一般に、上述したホログラムレンズ６は光
効率の低下を防止するために＋１次回折光及び−１次回
折光のいずれか一つを回折するようにブレージング（bl
azing）される。このホログラムレンズ６の０次光７と
１次回折光８との出射角の差を用いて０．６ｍｍディス
ク１は、図７に示されたようにホログラムレンズ６を透
過した０次光７で読み取られ、１．２ｍｍディスク２は
図８に示されたように、このホログラムレンズ６の１次
回折光８で読み取られる。
効率の低下を防止するために＋１次回折光及び−１次回
折光のいずれか一つを回折するようにブレージング（bl
azing）される。このホログラムレンズ６の０次光７と
１次回折光８との出射角の差を用いて０．６ｍｍディス
ク１は、図７に示されたようにホログラムレンズ６を透
過した０次光７で読み取られ、１．２ｍｍディスク２は
図８に示されたように、このホログラムレンズ６の１次
回折光８で読み取られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなホログラムレンズ６を有する二重焦点光ピックア
ップにおいて、このホログラムレンズ６により入射光が
０次光７と１次回折光８とに分けられ、これらの一方が
ロードされたディスクの信号を読み取ることに用いられ
るので光効率が極めて低く、結果的に光検出器１１によ
る再生信号の信号対雑音比が下がる。しかも、ロードさ
れたディスクには、結像位置の異なるさらに他の光スポ
ットが同時に結ばれるので、このさらに他の光スポット
との光干渉により記録が困難となり、且つ、このさらに
他の光スポットの位置から反射した後、光検出器１１に
受光されて元の再生光に干渉されるので綺麗な再生信号
と正確な焦点位置信号とを検出し難いという問題があっ
た。
ようなホログラムレンズ６を有する二重焦点光ピックア
ップにおいて、このホログラムレンズ６により入射光が
０次光７と１次回折光８とに分けられ、これらの一方が
ロードされたディスクの信号を読み取ることに用いられ
るので光効率が極めて低く、結果的に光検出器１１によ
る再生信号の信号対雑音比が下がる。しかも、ロードさ
れたディスクには、結像位置の異なるさらに他の光スポ
ットが同時に結ばれるので、このさらに他の光スポット
との光干渉により記録が困難となり、且つ、このさらに
他の光スポットの位置から反射した後、光検出器１１に
受光されて元の再生光に干渉されるので綺麗な再生信号
と正確な焦点位置信号とを検出し難いという問題があっ
た。
【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、光を回折させることなく単一の入射光を厚さの異
なる他のディスクに集束する光ピックアップ用２位置結
像対物レンズを提供することを目的とする。
あり、光を回折させることなく単一の入射光を厚さの異
なる他のディスクに集束する光ピックアップ用２位置結
像対物レンズを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、入射光を厚さの異なるディスクそれ
ぞれに対して、単一の焦点に集束する光ピックアップ用
２位置結像対物レンズにおいて、入射面及び出射面の少
なくとも一方の面が相異なる曲率半径からなり、非球面
である少なくとも第１曲率部と第２曲率部とを有し、第
１曲率部はディスクの厚さに拘わらず常に使えることを
特徴とするものである。
ために、本発明は、入射光を厚さの異なるディスクそれ
ぞれに対して、単一の焦点に集束する光ピックアップ用
２位置結像対物レンズにおいて、入射面及び出射面の少
なくとも一方の面が相異なる曲率半径からなり、非球面
である少なくとも第１曲率部と第２曲率部とを有し、第
１曲率部はディスクの厚さに拘わらず常に使えることを
特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１において、２３はレーザ光を
発生するレーザダイオード、２４は光を一部反射させ一
部透過させるハーフミラー、２５はハーフミラー２４か
らディスク２１，２２に向くように反射される光を平行
に進行させるコリメーティングレンズ、２６はコリメー
ティングレンズ２５による平行光をディスク２１又は２
２に光スポットを形成するように集束するための２位置
結像対物レンズ、及び、２７及び２８はそれぞれ、ディ
スク２１，２２の反射光から信号を検出するために配置
されたセンサレンズ及び光検出器である。ここで、薄い
ディスク２１は、例えば０．６ｍｍディスクを、厚いデ
ィスク２２は、例えば１．２ｍｍディスクを示す。勿
論、これらのディスク２１，２２中のいずれか一つがド
ライブ（図示せず）内に装着される。
発生するレーザダイオード、２４は光を一部反射させ一
部透過させるハーフミラー、２５はハーフミラー２４か
らディスク２１，２２に向くように反射される光を平行
に進行させるコリメーティングレンズ、２６はコリメー
ティングレンズ２５による平行光をディスク２１又は２
２に光スポットを形成するように集束するための２位置
結像対物レンズ、及び、２７及び２８はそれぞれ、ディ
スク２１，２２の反射光から信号を検出するために配置
されたセンサレンズ及び光検出器である。ここで、薄い
ディスク２１は、例えば０．６ｍｍディスクを、厚いデ
ィスク２２は、例えば１．２ｍｍディスクを示す。勿
論、これらのディスク２１，２２中のいずれか一つがド
ライブ（図示せず）内に装着される。
【００１１】上述した本発明による２位置結像対物レン
ズ２６は図２及び図３に示されたように、入射面と出射
面は相異なる曲率半径より形成される第１曲率部２９と
第２曲率部３０とに区分されるものであり、薄いディス
ク２１の記録面については、図２に示されたように、こ
の第１曲率部２９及び第２曲率部３０の全領域を経由す
る入射光が、このディスク２１の記録面に集束され、厚
いディスク２２については、図３に示したように、第１
曲率部２９付近の領域を経る入射光の一部をこのディス
ク２２の記録面に集束する。本発明による２位置結像対
物レンズの好ましいレンズデータは、０．６ｍｍディス
クと１．２ｍｍディスクとに共用する場合には以下の通
りである。
ズ２６は図２及び図３に示されたように、入射面と出射
面は相異なる曲率半径より形成される第１曲率部２９と
第２曲率部３０とに区分されるものであり、薄いディス
ク２１の記録面については、図２に示されたように、こ
の第１曲率部２９及び第２曲率部３０の全領域を経由す
る入射光が、このディスク２１の記録面に集束され、厚
いディスク２２については、図３に示したように、第１
曲率部２９付近の領域を経る入射光の一部をこのディス
ク２２の記録面に集束する。本発明による２位置結像対
物レンズの好ましいレンズデータは、０．６ｍｍディス
クと１．２ｍｍディスクとに共用する場合には以下の通
りである。
【００１２】＊第１曲率部２９ 直径：中心から２．４ｍｍまで 光軸上の厚さ：３．５ｍｍ 屈折率：１．５１ 入射面： 曲率半径：２．４５ｍｍ 円錐定数：−０．４２８ 非球面係数：−０．５４３ｅ-3、０．１０６ｅ-3、−
０．２９８ｅ-3、０．２３１ｅ-3 出射面： 曲率半径：−７．６９ｍｍ 円錐定数：−３７．３４ 非球面係数：０．４８１ｅ-2、０．１２８ｅ-2、−０．
３１０ｅ-3、０．１６８ｅ-4
０．２９８ｅ-3、０．２３１ｅ-3 出射面： 曲率半径：−７．６９ｍｍ 円錐定数：−３７．３４ 非球面係数：０．４８１ｅ-2、０．１２８ｅ-2、−０．
３１０ｅ-3、０．１６８ｅ-4
【００１３】＊第２曲率部３０ 直径：２．４ｍｍから４．８ｍｍまで 光軸上の厚さ：３．１１ｍｍ 屈折率：１．５１ 入射面： 曲率半径：２．３７ｍｍ 円錐定数：−０．４８ 非球面係数：−０．１６０ｅ-3、０．３４０ｅ-4、−
０．６５９ｅ-5、０．２４７ｅ-5 出射面： 曲率半径：−７．６９ｍｍ 円錐定数：−３７．３４ 非球面係数：０．４８１ｅ-2、０．１２８ｅ-2、−０．
３１０ｅ-3、０．１６８ｅ-4 ＊０．６ｍｍディスクとの間隔：１．８８５ｍｍ ＊１．２ｍｍディスクとの間隔：１．５ｍｍ
０．６５９ｅ-5、０．２４７ｅ-5 出射面： 曲率半径：−７．６９ｍｍ 円錐定数：−３７．３４ 非球面係数：０．４８１ｅ-2、０．１２８ｅ-2、−０．
３１０ｅ-3、０．１６８ｅ-4 ＊０．６ｍｍディスクとの間隔：１．８８５ｍｍ ＊１．２ｍｍディスクとの間隔：１．５ｍｍ
【００１４】上記した条件下で０．６ｍｍディスクには
直径０．８μｍの光スポットが形成され、１．２ｍｍデ
ィスクには直径１．４μｍの光スポットが形成され、こ
の際、各光スポットに対する光強度は図４及び図５に示
されたようになる。
直径０．８μｍの光スポットが形成され、１．２ｍｍデ
ィスクには直径１．４μｍの光スポットが形成され、こ
の際、各光スポットに対する光強度は図４及び図５に示
されたようになる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、入射面及
び出射面の少なくとも一方の面が相異なる曲率半径から
なり、非球面である少なくとも第１曲率部と第２曲率部
とを有し、第１曲率部はディスクの厚さに拘わらず常に
使える対物レンズを提供することにより、厚さの異なる
ディスクのための光ピックアップを構成させ得るもので
あり、該厚さの異なるディスクに対して光を分割しない
ので高い光効率で再生信号の信号対雑音比を上げるのに
効果的であり、且つ単一な入射光を用いることにより再
生は勿論、記録も可能な光ピックアップを提供し得る。
び出射面の少なくとも一方の面が相異なる曲率半径から
なり、非球面である少なくとも第１曲率部と第２曲率部
とを有し、第１曲率部はディスクの厚さに拘わらず常に
使える対物レンズを提供することにより、厚さの異なる
ディスクのための光ピックアップを構成させ得るもので
あり、該厚さの異なるディスクに対して光を分割しない
ので高い光効率で再生信号の信号対雑音比を上げるのに
効果的であり、且つ単一な入射光を用いることにより再
生は勿論、記録も可能な光ピックアップを提供し得る。
【図１】本発明による２位置結像対物レンズを有する光
ピックアップの光学的構成を示す図である。
ピックアップの光学的構成を示す図である。
【図２】本発明による２位置結像対物レンズを有する光
ピックアップを示す図であり、厚さが０．６ｍｍである
ディスクに対する光路を示すものである。
ピックアップを示す図であり、厚さが０．６ｍｍである
ディスクに対する光路を示すものである。
【図３】本発明による２位置結像対物レンズを有する光
ピックアップを示す図であり、厚さが１．２ｍｍである
ディスクに対する光路を示すものである。
ピックアップを示す図であり、厚さが１．２ｍｍである
ディスクに対する光路を示すものである。
【図４】本発明による２位置結像対物レンズによる光ス
ポットの光強度の分布を示す図であり、厚さが０．６ｍ
ｍであるディスクに対するものである。
ポットの光強度の分布を示す図であり、厚さが０．６ｍ
ｍであるディスクに対するものである。
【図５】本発明による２位置結像対物レンズによる光ス
ポットの光強度の分布を示す図であり、厚さが１．２ｍ
ｍであるディスクに対するものである。
ポットの光強度の分布を示す図であり、厚さが１．２ｍ
ｍであるディスクに対するものである。
【図６】従来の二重焦点光ピックアップの光学的構成を
示す図である。
示す図である。
【図７】従来の二重焦点光ピックアップの一部であり、
厚さが０．６ｍｍであるディスクに対する光路を示す図
である。
厚さが０．６ｍｍであるディスクに対する光路を示す図
である。
【図８】従来の二重焦点光ピックアップの一部であり、
厚さが１．２ｍｍであるディスクに対する光路を示す図
である。
厚さが１．２ｍｍであるディスクに対する光路を示す図
である。
２１ ディスク（０．６ｍｍディスク） ２２ ディスク（１．２ｍｍディスク） ２６ ２位置結像対物レンズ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−98431（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−325246（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 入射光を厚さの異なるディスクそれぞれ
に対して、単一の焦点に集束する光ピックアップ用２位
置結像対物レンズにおいて、 入射面及び出射面の少なくとも一方の面が相異なる曲率
半径からなり、非球面である少なくとも第１曲率部と第
２曲率部とを有し、第１曲率部はディスクの厚さに拘わ
らず常に使えることを特徴とする光ピックアップ用２位
置結像対物レンズ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR199514928 | 1995-06-07 | ||
| KR1019950014928A KR100234249B1 (ko) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 광픽업용 2위치 결상 대물렌즈 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001326934A Division JP2002245657A (ja) | 1995-06-07 | 2001-10-24 | 光ピックアップ装置 |
| JP2001326933A Division JP2002245656A (ja) | 1995-06-07 | 2001-10-24 | 光ピックアップ用２位置結像対物レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334690A JPH08334690A (ja) | 1996-12-17 |
| JP3319686B2 true JP3319686B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=19416576
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05346196A Expired - Lifetime JP3319686B2 (ja) | 1995-06-07 | 1996-03-11 | 光ピックアップ用２位置結像対物レンズ |
| JP2001326933A Pending JP2002245656A (ja) | 1995-06-07 | 2001-10-24 | 光ピックアップ用２位置結像対物レンズ |
| JP2001326934A Pending JP2002245657A (ja) | 1995-06-07 | 2001-10-24 | 光ピックアップ装置 |
Family Applications After (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001326933A Pending JP2002245656A (ja) | 1995-06-07 | 2001-10-24 | 光ピックアップ用２位置結像対物レンズ |
| JP2001326934A Pending JP2002245657A (ja) | 1995-06-07 | 2001-10-24 | 光ピックアップ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5703862A (ja) |
| JP (3) | JP3319686B2 (ja) |
| KR (1) | KR100234249B1 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5966362A (en) * | 1995-11-02 | 1999-10-12 | Konica Corporation | Optical system for recording and reproducing for use in optical information recording medium |
| KR100389756B1 (ko) * | 1995-11-22 | 2003-12-24 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 광 헤드 |
| JP4006032B2 (ja) * | 1995-12-28 | 2007-11-14 | 株式会社日立製作所 | 対物レンズおよび光ヘッド |
| JP2806422B2 (ja) * | 1996-01-19 | 1998-09-30 | 日本電気株式会社 | 光ディスク用集光レンズ |
| US6259668B1 (en) * | 1996-02-14 | 2001-07-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Recording/reproducing apparatus having an optical pickup device to read from and record information to disks of different thicknesses |
| US5777803A (en) * | 1996-02-23 | 1998-07-07 | Industrial Technology Research Institute | Objective lens for optical pick-up head of optical disk drive |
| DE69730281T2 (de) * | 1996-03-08 | 2005-08-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Objektivlinse und abtastanordnung mit einer solchen objektivlinse |
| US6275461B1 (en) | 1996-08-29 | 2001-08-14 | Samsung Electronic Co., Ltd. | Optical pickup using an optical phase plate |
| US6222812B1 (en) | 1996-08-29 | 2001-04-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical pickup using an optical phase plate |
| US6639889B1 (en) | 1997-02-13 | 2003-10-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Recording/reproducing apparatus including an optical pickup having an objective lens compatible with a plurality of optical disk formats |
| EP1909272A3 (en) | 1997-03-13 | 2009-03-04 | Hitachi Maxell, Ltd. | Compatible objective lens |
| US6304540B1 (en) | 1998-03-30 | 2001-10-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical pickup compatible with a digital versatile disk and a recordable compact disk using a holographic ring lens |
| JPH112759A (ja) * | 1997-06-13 | 1999-01-06 | Pioneer Electron Corp | 対物レンズ |
| US6088322A (en) | 1998-05-07 | 2000-07-11 | Broome; Barry G. | Single objective lens for use with CD or DVD optical disks |
| US6064529A (en) * | 1998-07-02 | 2000-05-16 | Optiteck, Inc. | Spherical aberration correction using flying lens and method |
| JP2000206405A (ja) * | 1999-01-14 | 2000-07-28 | Pioneer Electronic Corp | 非球面対物レンズ及びその製造方法 |
| US6163415A (en) * | 1999-04-02 | 2000-12-19 | Siros Technologies, Inc. | Loading and unloading a flying lens |
| EP1122573A4 (en) | 1999-06-23 | 2005-07-20 | Matsushita Electronics Corp | OPTICAL DISK OBJECTIVE, OPTICAL HEAD DEVICE, AND OPTICAL INFORMATION RECORDING / REPRODUCING APPARATUS, LENS FORMING MOLD, MOLD MILLING AND LENS FORMING METHOD, AND SHAPE MEASURING INSTRUMENT |
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