JP3621850B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ等の光記録媒体の再生等を行う光ピックアップ装置に関し、さらに詳しくは、そのレーザー光源から出射されるレーザー光の強度中心を精度良くシステム光軸に一致させることのできる光ピックアップ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ等の光記録媒体に対する再生、記録を行うための光ピックアップ装置の光学系の一般的な構成は、図４（ａ）に示すように、レーザーダイオード１と、ここから出射されたレーザー光１１を平行光化するコリメートレンズ２と、平行光化されたレーザー光を立ち上げる立ち上げミラー３と、このミラー３によって立ち上げられて開口絞り４を介して導かれたレーザー光を光ディスク６の記録面上に光スポットとして収束させる対物レンズ５とを有している。光ディスク６で反射されたレーザー戻り光は同一の経路を経て戻り、コリメートレンズ２とレーザーダイオード１の間に配置されている不図示のハーフミラー等によって不図示の光検出器に導かれ、そこに含まれている再生情報等が検出される。
【０００３】
レーザーダイオード１から出射されるレーザー光の強度分布は、図５に示すように、概ねガウス分布となり、直交する方向において最大および最小の放射角θｖ、θｈとなるような楕円形状１１ｂをしている。一般には、開口絞り４によって、斜線で示すような中心分布光１１ａの部分が利用されている。
【０００４】
ここで、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、レーザー光１１の光量分布中心が、光学系を構成している対物レンズ等の光軸を通っているシステム光軸Ｌに一致している必要がある。一致していない場合、例えば、図４（Ｃ）、（ｄ）に示すように、中心分布光１１ａの放射角度がシステム光軸からθずれた場合には、対物レンズ開口絞り４上での光量分布中心が△Ｘずれてしまう。この結果、光ディスク上に形成されている光スポットの歪み発生、プッシュプル法を採用している場合にはそのオフセットの発生、ＷｏｂｂｌｅＳ／Ｎ比の劣化、レンズシフト特性のアンバランス等といった不具合が生ずる。
【０００５】
レーザー光１１の光量分布中心のずれは、図６に示すように、その光量分布の狭い方向（Ｌ３）へのずれが発生した場合の方が（図６（ａ））、光量分布の広い方向（Ｌ４）へのずれが発生した場合（図６（ｂ））に比べて影響が大きい。
【０００６】
このようなレーザー光の光量分布中心のシステム光軸に対するずれは、レーザーダイオードの部品精度、その組み付け誤差等に起因して発生する。このような光軸ずれを解消するために、従来においては、例えば、特許第２８３５７７８号公報に開示されているように、レーザーダイオードを、調整台を介して装置フレームに取り付け、調整台におけるレーザーダイオードの取り付け面のシステム光軸に対する角度を調整することにより、レーザー光の光量分布中心をシステム光軸に一致させる機構が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなずれ調整方法では、レーザーダイオードの調整台を別途必要とするので、その分、組み付けの手間も掛かり、コスト高にもなる。さらには、装置寸法が大きくなり、装置構成も複雑化してしまう。
【０００８】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、簡単な構成で、レーザー光の光量分布中心をシステム光軸に一致させることのできる光ピックアップ装置を提案することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、レーザー光源から出射されたレーザー光を光記録媒体の記録面上に収束させ、当該記録面で反射したレーザー戻り光に基づき、記録情報の再生等を行う光ピックアップ装置において、前記レーザー光源が取り付けられている装置フレームは、前記レーザー光源を、システム光軸に対して直交する状態で交差している揺動中心線の回りに揺動可能に支持している支持部と、前記レーザー光源の前記揺動中心線を中心とする揺動以外の動きを拘束している拘束部とを有していることを特徴としている。
【００１０】
上記構成に加えて、本発明では、前記拘束部は、前記レーザー光源のステムの円形外周面における前記揺動中心線の方向の両端部分のみが圧入されている一対の圧入用内周面を備えた構成となっている。また、前記支持部は、前記一対の圧入用内周面に対して圧入方向に隣接した位置において、前記ステムの円環状端面を支持している一対の凸面を備えた構成となっている。
【００１１】
この構成の光ピックアップ装置においては、レーザー光源が装置フレームに形成した支持部によって揺動可能に支持されている。従って、レーザー光源を揺動させることにより、そこから出射されるレーザー光の光量分布中心をシステム光軸に一致するように調整し、調整後に接着剤等によって装置フレーム側に固定すればよい。
【００１２】
レーザー光源の揺動方向は、当該レーザー光源のレーザー光放射分布が最も狭い方向と一致するように設定することが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明を適用した光ピックアップ装置の実施例を説明する。
【００１４】
図１には、本例の光ピックアップ装置の光学系の概要を示してある。この図に示すように、光ピックアップ装置１０の光学系は、レーザーダイオード１と、ここから出射されたレーザー光１１の一部を反射するハーフミラー７と、反射されたレーザー光１１を平行光化するコリメートレンズ２と、平行光化されたレーザー光を立ち上げる立ち上げミラー３と、このミラー３によって立ち上げられて開口絞り４を介して導かれたレーザー光を光ディスク６の記録面上に光スポットとして収束させる対物レンズ５とを有している。
【００１５】
光ディスク６で反射されたレーザー戻り光は同一の経路を経て戻り、コリメートレンズ２とレーザーダイオード１の間に配置されているハーフミラー７によってセンサレンズ８を経由して光検出器９に導かれ、そこに含まれている再生情報等が検出される。
【００１６】
レーザーダイオード１は、大径の円盤状のステム１０１と、このステム表面に同軸状態に取り付けられている円筒ケース１０２を有し、このケース内にレーザーダイオードチップ（図示せず）が収納されている。ここから出射されるレーザー光の強度分布は、前述した図５に示す通りであり、ガウス分布となり、その放射分布は直交する方向において最大および最小の放射角θｖ、θｈとなるような楕円形状１１ｂをしている。一般には、開口絞り４によって、図１（ｂ）に示す円領域４が利用されている。
【００１７】
本例においては、レーザーダイオード１を取り付けるための装置フレーム２０には、図２に示す構成の取り付け部が形成されている。図２を参照して説明すると、この取り付け部２１は、装置フレーム２０の端面２２に形成された浅い長方形の凹部２３と、この凹部２３の底面中央に形成された円形孔２４とを備えている。
【００１８】
長方形の凹部２３における長辺側の内側面２３１、２３２には、その中央部分に、レーザーダイオード１のステム１０１の円形外周面１０３（図３参照）を圧入あるいは軽圧入可能な一対の圧入用内周面２３３、２３４が形成されている。また、これらの圧入用内周面２３３、２３４と、円形孔２４の縁との間には、それぞれ、凸面２４１、２４２が形成されている。これら凸面２４１、２４２は凹部底面２３５よりも隆起しており、それら凸面の中心を結ぶ線分がレーザーダイオードの揺動中心線Ｌ１とされている。この揺動中心線Ｌ１は、システム光軸Ｌに対して直交する状態で交差している。
【００１９】
上記の圧入用内周面２３３、２３４は、システム光軸を中心として６０度程度の角度の円弧であり、これ以外の凹部内周面の部分は、レーザダイオード１から離れている。
【００２０】
図３に示すように、このように構成した取り付け部２１にレーザーダイオード１を圧入すると、レーザーダイオード１のステム１０１の円形外周面１０３が圧入用内周面２３３、２３４の間に圧入される。また、レーザーダイオードのステム１０１の円環状端面１０４が一対の凸面２４１、２４２に当たるまで当該レーザーダイオード１を圧入できる。
【００２１】
この結果、レーザーダイオード１は、そのステムの円環状端面１０４が、一対の凸面２４１、２４２からなる支持部によって支持され、揺動中心線Ｌ１を中心として揺動可能な状態になる。これと同時に、一対の圧入用内周面２３３、２３４からなる拘束部によって、当該揺動以外の動きが拘束された状態とされる。
【００２２】
レーザーダイオード１を取り付け部２０に圧入した状態では、揺動中心線Ｌ１を中心として、レーザーダイオード１を揺動させることができる。ここで、本例では、図３に示すように、揺動方向を、レーザー光１１の光量分布の最も狭い方向に一致するように設定してある。
【００２３】
従って、本例においては、レーザーダイオード１を取り付け部２０に圧入した後に揺動させると、そこから出射されるレーザー光１１の光量分布中心１１ａを図１においてＬ３で示す光量分布の最も狭い方向に沿って左右に移動させることができる。よって、例えば、図６（ａ）に示すように、レーザー光１１の光量分布中心１１ａがシステム光軸ＬからΔＸずれている場合には、レーザーダイオード１を一方向に傾斜させることにより、当該光量分布中心１１ａをシステム光軸Ｌに一致させることができる。このようにレーザーダイオード１を調整した後は接着剤等を用いて調整後の状態でレーザーダイオード１を装置フレーム側に接着固定する。
【００２４】
なお、上記の説明では、レーザーダイオードの揺動方向を、そこから出射されるレーザー光の光量分布が最も狭い方向に一致する方向となるようにしているが、それ以外の方向とすることも可能である。
【００２５】
また、上記の例では凸面２４１、２４２を形成しているが、凸面は、凸平面であってもよいし、凸曲面であってもよい。さらには、凸円弧面とすることもできる。さらに、レーザーダイオードとしては、ホログラム素子、受光素子が一体化されたユニット構成のものであってもよい。
【００２６】
さらにまた、本発明は上述した光学系とは異なる構成の光学系を備えた光ピックアップに対しても同様に適用できることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ピックアップ装置においては、レーザーダイオードを揺動可能に取り付け可能な取り付け部を装置フレームに形成してある。従って、従来のようなレーザーダイオード調整台のような別部材を用いることなく、レーザーダイオードから出射されるレーザー光の光量分布中心をシステム光軸に一致させる調整を行うことができる。
【００２８】
また、本発明では、レーザー光源の揺動中心がその発光点に極めて近いので、レーザー光源を揺動させることにより光軸ずれを抑制できるという利点がある。
【００２９】
さらに、本発明では、レーザー光源を揺動可能に支持する一対の凸面がレーザー光源の光軸方向の位置決め用の面としても機能するという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明を適用した光ピックアップ装置の光学系を示す概略構成図、および対物レンズ開口絞りと、レーザー光１１の分布との関係を示す説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、図１の光ピックアップ装置における装置フレームに形成したレーザーダイオードの取り付け部を示す部分平面図、および直交する面で切断した場合の部分断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図２の取り付け部にレーザーダイオードを圧入した状態を示す平面図、および直交する面で切断した場合の部分断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）、（ｄ）は、レーザー光の光量分布中心が光ピックアップ装置の光学系のシステム光軸に一致している状態およびずれている状態を示す説明図である。
【図５】レーザーダイオードから出射されたレーザー光の光量分布状態を示すための説明図である。
【図６】対物レンズの開口絞りと、レーザー光の光量分布中心との関係を示すための説明図である。
【符号の説明】
１ レーザーダイオード（レーザー光源）
１０１ ステム
１０３ ステムの円形外周面
１０４ ステムの円環状端面
２ コリメートレンズ
３ ミラー
４ 開口絞り
５ 対物レンズ
６ 光記録媒体
７ ハーフミラー
８ センサレンズ
９ 光検出器
１１ レーザー光
１１ａ 中心分布光
２０ 装置フレーム
２１ 取り付け部
２３ 凹部
２４ 円形孔
２３３、２３４ 圧入用内周面
２４１、２４２ 凸面
Ｌ システム光軸
Ｌ１ 揺動中心線
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ等の光記録媒体の再生等を行う光ピックアップ装置に関し、さらに詳しくは、そのレーザー光源から出射されるレーザー光の強度中心を精度良くシステム光軸に一致させることのできる光ピックアップ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ等の光記録媒体に対する再生、記録を行うための光ピックアップ装置の光学系の一般的な構成は、図４（ａ）に示すように、レーザーダイオード１と、ここから出射されたレーザー光１１を平行光化するコリメートレンズ２と、平行光化されたレーザー光を立ち上げる立ち上げミラー３と、このミラー３によって立ち上げられて開口絞り４を介して導かれたレーザー光を光ディスク６の記録面上に光スポットとして収束させる対物レンズ５とを有している。光ディスク６で反射されたレーザー戻り光は同一の経路を経て戻り、コリメートレンズ２とレーザーダイオード１の間に配置されている不図示のハーフミラー等によって不図示の光検出器に導かれ、そこに含まれている再生情報等が検出される。
【０００３】
レーザーダイオード１から出射されるレーザー光の強度分布は、図５に示すように、概ねガウス分布となり、直交する方向において最大および最小の放射角θｖ、θｈとなるような楕円形状１１ｂをしている。一般には、開口絞り４によって、斜線で示すような中心分布光１１ａの部分が利用されている。
【０００４】
ここで、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、レーザー光１１の光量分布中心が、光学系を構成している対物レンズ等の光軸を通っているシステム光軸Ｌに一致している必要がある。一致していない場合、例えば、図４（Ｃ）、（ｄ）に示すように、中心分布光１１ａの放射角度がシステム光軸からθずれた場合には、対物レンズ開口絞り４上での光量分布中心が△Ｘずれてしまう。この結果、光ディスク上に形成されている光スポットの歪み発生、プッシュプル法を採用している場合にはそのオフセットの発生、ＷｏｂｂｌｅＳ／Ｎ比の劣化、レンズシフト特性のアンバランス等といった不具合が生ずる。
【０００５】
レーザー光１１の光量分布中心のずれは、図６に示すように、その光量分布の狭い方向（Ｌ３）へのずれが発生した場合の方が（図６（ａ））、光量分布の広い方向（Ｌ４）へのずれが発生した場合（図６（ｂ））に比べて影響が大きい。
【０００６】
このようなレーザー光の光量分布中心のシステム光軸に対するずれは、レーザーダイオードの部品精度、その組み付け誤差等に起因して発生する。このような光軸ずれを解消するために、従来においては、例えば、特許第２８３５７７８号公報に開示されているように、レーザーダイオードを、調整台を介して装置フレームに取り付け、調整台におけるレーザーダイオードの取り付け面のシステム光軸に対する角度を調整することにより、レーザー光の光量分布中心をシステム光軸に一致させる機構が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなずれ調整方法では、レーザーダイオードの調整台を別途必要とするので、その分、組み付けの手間も掛かり、コスト高にもなる。さらには、装置寸法が大きくなり、装置構成も複雑化してしまう。
【０００８】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、簡単な構成で、レーザー光の光量分布中心をシステム光軸に一致させることのできる光ピックアップ装置を提案することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、レーザー光源から出射されたレーザー光を光記録媒体の記録面上に収束させ、当該記録面で反射したレーザー戻り光に基づき、記録情報の再生等を行う光ピックアップ装置において、前記レーザー光源が取り付けられている装置フレームは、前記レーザー光源を、システム光軸に対して直交する状態で交差している揺動中心線の回りに揺動可能に支持している支持部と、前記レーザー光源の前記揺動中心線を中心とする揺動以外の動きを拘束している拘束部とを有していることを特徴としている。
【００１０】
上記構成に加えて、本発明では、前記拘束部は、前記レーザー光源のステムの円形外周面における前記揺動中心線の方向の両端部分のみが圧入されている一対の圧入用内周面を備えた構成となっている。また、前記支持部は、前記一対の圧入用内周面に対して圧入方向に隣接した位置において、前記ステムの円環状端面を支持している一対の凸面を備えた構成となっている。
【００１１】
この構成の光ピックアップ装置においては、レーザー光源が装置フレームに形成した支持部によって揺動可能に支持されている。従って、レーザー光源を揺動させることにより、そこから出射されるレーザー光の光量分布中心をシステム光軸に一致するように調整し、調整後に接着剤等によって装置フレーム側に固定すればよい。
【００１２】
レーザー光源の揺動方向は、当該レーザー光源のレーザー光放射分布が最も狭い方向と一致するように設定することが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明を適用した光ピックアップ装置の実施例を説明する。
【００１４】
図１には、本例の光ピックアップ装置の光学系の概要を示してある。この図に示すように、光ピックアップ装置１０の光学系は、レーザーダイオード１と、ここから出射されたレーザー光１１の一部を反射するハーフミラー７と、反射されたレーザー光１１を平行光化するコリメートレンズ２と、平行光化されたレーザー光を立ち上げる立ち上げミラー３と、このミラー３によって立ち上げられて開口絞り４を介して導かれたレーザー光を光ディスク６の記録面上に光スポットとして収束させる対物レンズ５とを有している。
【００１５】
光ディスク６で反射されたレーザー戻り光は同一の経路を経て戻り、コリメートレンズ２とレーザーダイオード１の間に配置されているハーフミラー７によってセンサレンズ８を経由して光検出器９に導かれ、そこに含まれている再生情報等が検出される。
【００１６】
レーザーダイオード１は、大径の円盤状のステム１０１と、このステム表面に同軸状態に取り付けられている円筒ケース１０２を有し、このケース内にレーザーダイオードチップ（図示せず）が収納されている。ここから出射されるレーザー光の強度分布は、前述した図５に示す通りであり、ガウス分布となり、その放射分布は直交する方向において最大および最小の放射角θｖ、θｈとなるような楕円形状１１ｂをしている。一般には、開口絞り４によって、図１（ｂ）に示す円領域４が利用されている。
【００１７】
本例においては、レーザーダイオード１を取り付けるための装置フレーム２０には、図２に示す構成の取り付け部が形成されている。図２を参照して説明すると、この取り付け部２１は、装置フレーム２０の端面２２に形成された浅い長方形の凹部２３と、この凹部２３の底面中央に形成された円形孔２４とを備えている。
【００１８】
長方形の凹部２３における長辺側の内側面２３１、２３２には、その中央部分に、レーザーダイオード１のステム１０１の円形外周面１０３（図３参照）を圧入あるいは軽圧入可能な一対の圧入用内周面２３３、２３４が形成されている。また、これらの圧入用内周面２３３、２３４と、円形孔２４の縁との間には、それぞれ、凸面２４１、２４２が形成されている。これら凸面２４１、２４２は凹部底面２３５よりも隆起しており、それら凸面の中心を結ぶ線分がレーザーダイオードの揺動中心線Ｌ１とされている。この揺動中心線Ｌ１は、システム光軸Ｌに対して直交する状態で交差している。
【００１９】
上記の圧入用内周面２３３、２３４は、システム光軸を中心として６０度程度の角度の円弧であり、これ以外の凹部内周面の部分は、レーザダイオード１から離れている。
【００２０】
図３に示すように、このように構成した取り付け部２１にレーザーダイオード１を圧入すると、レーザーダイオード１のステム１０１の円形外周面１０３が圧入用内周面２３３、２３４の間に圧入される。また、レーザーダイオードのステム１０１の円環状端面１０４が一対の凸面２４１、２４２に当たるまで当該レーザーダイオード１を圧入できる。
【００２１】
この結果、レーザーダイオード１は、そのステムの円環状端面１０４が、一対の凸面２４１、２４２からなる支持部によって支持され、揺動中心線Ｌ１を中心として揺動可能な状態になる。これと同時に、一対の圧入用内周面２３３、２３４からなる拘束部によって、当該揺動以外の動きが拘束された状態とされる。
【００２２】
レーザーダイオード１を取り付け部２０に圧入した状態では、揺動中心線Ｌ１を中心として、レーザーダイオード１を揺動させることができる。ここで、本例では、図３に示すように、揺動方向を、レーザー光１１の光量分布の最も狭い方向に一致するように設定してある。
【００２３】
従って、本例においては、レーザーダイオード１を取り付け部２０に圧入した後に揺動させると、そこから出射されるレーザー光１１の光量分布中心１１ａを図１においてＬ３で示す光量分布の最も狭い方向に沿って左右に移動させることができる。よって、例えば、図６（ａ）に示すように、レーザー光１１の光量分布中心１１ａがシステム光軸ＬからΔＸずれている場合には、レーザーダイオード１を一方向に傾斜させることにより、当該光量分布中心１１ａをシステム光軸Ｌに一致させることができる。このようにレーザーダイオード１を調整した後は接着剤等を用いて調整後の状態でレーザーダイオード１を装置フレーム側に接着固定する。
【００２４】
なお、上記の説明では、レーザーダイオードの揺動方向を、そこから出射されるレーザー光の光量分布が最も狭い方向に一致する方向となるようにしているが、それ以外の方向とすることも可能である。
【００２５】
また、上記の例では凸面２４１、２４２を形成しているが、凸面は、凸平面であってもよいし、凸曲面であってもよい。さらには、凸円弧面とすることもできる。さらに、レーザーダイオードとしては、ホログラム素子、受光素子が一体化されたユニット構成のものであってもよい。
【００２６】
さらにまた、本発明は上述した光学系とは異なる構成の光学系を備えた光ピックアップに対しても同様に適用できることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ピックアップ装置においては、レーザーダイオードを揺動可能に取り付け可能な取り付け部を装置フレームに形成してある。従って、従来のようなレーザーダイオード調整台のような別部材を用いることなく、レーザーダイオードから出射されるレーザー光の光量分布中心をシステム光軸に一致させる調整を行うことができる。
【００２８】
また、本発明では、レーザー光源の揺動中心がその発光点に極めて近いので、レーザー光源を揺動させることにより光軸ずれを抑制できるという利点がある。
【００２９】
さらに、本発明では、レーザー光源を揺動可能に支持する一対の凸面がレーザー光源の光軸方向の位置決め用の面としても機能するという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明を適用した光ピックアップ装置の光学系を示す概略構成図、および対物レンズ開口絞りと、レーザー光１１の分布との関係を示す説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、図１の光ピックアップ装置における装置フレームに形成したレーザーダイオードの取り付け部を示す部分平面図、および直交する面で切断した場合の部分断面図である。
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【図６】対物レンズの開口絞りと、レーザー光の光量分布中心との関係を示すための説明図である。
【符号の説明】
１ レーザーダイオード（レーザー光源）
１０１ ステム
１０３ ステムの円形外周面
１０４ ステムの円環状端面
２ コリメートレンズ
３ ミラー
４ 開口絞り
５ 対物レンズ
６ 光記録媒体
７ ハーフミラー
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１１ａ 中心分布光
２０ 装置フレーム
２１ 取り付け部
２３ 凹部
２４ 円形孔
２３３、２３４ 圧入用内周面
２４１、２４２ 凸面
Ｌ システム光軸
Ｌ１ 揺動中心線
Claims (2)
- レーザー光源から出射されたレーザー光を光記録媒体の記録面上に収束させ、当該記録面で反射したレーザー戻り光に基づき、記録情報の再生等を行う光ピックアップ装置において、
前記レーザー光源が取り付けられている装置フレームは、前記レーザー光源を、光ピックアップ装置光学系のシステム光軸に対して直交する状態で交差している揺動中心線の回りに揺動可能に支持している支持部と、前記レーザー光源の前記揺動中心線を中心とする揺動以外の動きを拘束している拘束部とを有しており、
前記拘束部は、前記レーザー光源のステムの円形外周面における前記揺動中心線の方向の両端部分のみが圧入されている一対の圧入用内周面を備えており、
前記支持部は、前記一対の圧入用内周面に対して圧入方向に隣接した位置において、前記ステムの円環状端面を支持している一対の凸面を備えていることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 請求項１において、前記レーザー光源の前記揺動方向は、当該レーザー光源のレーザー光放射分布が最も狭い方向とされていることを特徴とする光ピックアップ装置。
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