JPH02121139A - 光磁気ピックアップ - Google Patents

光磁気ピックアップ

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JPH02121139A
JPH02121139A JP27382988A JP27382988A JPH02121139A JP H02121139 A JPH02121139 A JP H02121139A JP 27382988 A JP27382988 A JP 27382988A JP 27382988 A JP27382988 A JP 27382988A JP H02121139 A JPH02121139 A JP H02121139A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光学系にホログラムを用いた光磁気ピックア
ップに関する。
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題]近年、情
報に関する産業の進展がめざましく、取扱われる情報量
も増大する傾向にある。このため、従来の磁気ヘッドを
用いて情報を配録したり、再生したりする記録または再
生装置に代わり、光ビームを照射して、記録媒体に高密
度で情報を記録したり、記録媒体に高密度で記録された
情報を高速度で再生したりすることのできる光学的情報
記録再生装置が注1される状況にある。
また、書き換え可能な記録方式として、記録媒体に磁化
の向き(上向きと下向ぎ)によって情報を記録し、カー
効果等の磁気光学効果を利用して情報を再生する光磁気
方式が注目されている。
前記光磁気方式においては、偏光面の回転を読み取るこ
とのできる光磁気ピックアップが必要になる。この光磁
気ピックアップでは、従来、偏光ビームスプリッタを用
いて直交づる2成分の直線偏光を分離することが行われ
ていた。
しかしながら、従来のビームスプリッタを用いた場合、
2つの分割された偏光成分が互いに直交する方向に出射
されるため、ピックアップの小型化を妨げる要因になっ
ていた。
これに対処するに、例えば、特開昭62−293543
号公報には、平行型偏光ビームスプリッタと複合レンズ
とによって直交する2成分の直線偏光を分離し、分離さ
れた8光を受光する2つの光検出素子の出力の差によっ
て再生信号を得る再生光学系が開示されている。
しかしながら、前記光学系では、平行型偏光ビームスプ
リッタ及び複合レンズを用いているので、プリズム枠及
び複合レンズを取り付けるためのホルダが、複雑で、且
つ大きくなるという問題点がある。
また、前記先行例の他の実施例においては、再生信号検
出用の光学系において、偏光プリズムと光検出素子との
間に単レンズを介在させているが、この場合は、光学的
位置決めホルダが必要で、且つ、このホルダの形状が複
雑になってしまうという問題点がある。
また、前記先行例では、平行型偏光プリズムと光検出素
子とを一体で回転させる機構が必要である。何故ならば
、入射光の偏光方向に対して前記プリズムを45°回転
させて配置するが、この場合、機械加工精度によって適
切な位置に設置Jることになるが、プリズムまたはプリ
ズムを支えるホルダの機械加工精度、プリズムの接合精
度により、微動回転調整が必要である。
また、最近、ピックアップの小型、軽い化のために、光
学系にホログラムを用いたものが提案されている。例え
ば、特開昭63−74149号公報には、表面レリーフ
型ホログラムを用いて、P偏光とS偏とを分離して、そ
の差信号により再生信号を得るようにしたピックアップ
が開示されている。
この先行例では、金属ケーシングにて光学系を一体化し
た例が開示されているが、この場合には、ホログラムの
正確な位置調整が必要である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、構成
が簡単で、小型化を可能にすると共に、位を調整を容易
にした光磁気ピックアップ提供づることを目的としてい
る。
[課題を解決するための手段] 本発明の光磁気ピックアップは、記録媒体と、この記録
媒体からの戻り光を検出する光検出器との間の光学系内
に、情報信号検出用の光束を生成する偏光特性を有する
ホログラムと、フォーカスとトラッキングの少なくとも
一方のエラー信号検出用の光束を生成するエラー信号検
出用ホログラムとを設けると共に、前記偏光特性を有す
るホログラムと、前記エラー信号検出用ホログラムとを
、透明基板の各端面に設けることにより一体化したもの
である。
[作用] 本発明では、記録媒体からの戻り光は、偏光特性を有す
るボログラムに入射し、情報信号検出用の光束が生成さ
れ、また、エラー信号検出用ホログラムに入射し、フォ
ーカスとトラッキングの少なくとも一方のエラー信号検
出用の光束が生成される。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図ないし第5図は本発明の第1実施例に係り、第1
図は光磁気ピックアップの構成を示?l説明図、第2図
は複合ホログラムレンズ及び光検出器を示づ側面図、第
3図は情報信号及びフォーカス、トラッキングエラー信
号検出用の回路を示す回路図、第4図は第1ホログラム
の作製方法を示す説明図、第5図は第3ホログラムの作
製方法を示す説明図である。
第1図に示すように、光磁気記録媒体3に対して、情報
の記録、再生、消去を行う光磁気ピックアップ1は、光
源としての半導体レーザ2を惟え、この半導体レーザ2
と記録媒体3との間に、半導体レーザ2側より順に、コ
リメータレンズ4.ハーフプリズム5.対物レンズ6が
配設されている。
そして、前記半導体レーザ2から出射された直線偏光(
P偏光)の光ビームは、コリメータレンズ4で平行光束
にされ、ハーフプリズム5を通過して、対物レンズ6に
より、記録媒体3上に集束される。この記録媒体3には
、上向き磁化と下向き磁化とによって情報が記録されて
いる。従って、前記記録媒体3に入射したP偏光の光は
、記録媒体3の磁化方向に応じて磁気光学効果(カー効
果)によって偏光面が回転する。例えば、上向き磁化に
対して偏光面がθ度回転するものとすれば、下向き磁化
に対しては偏光面が一θ度回転する。
このように偏光面が回転してS偏光成分を持った反射光
は、前記対物レンズ6により再び平行光となり、ハーフ
プリズム5で一部が反射されて複合ホログラムレンズ1
0に入射するようになっている。そして、複合ホログラ
ムレンズ10によって分割された各光束が、光検出器群
20で受光され、この光検出器群20の出力は、検出回
路30に入力され、この検出回路30によって情報信号
及びフォーカス、トラッキングエラー信号が生成される
ようになっている。
尚、前記ハーフプリズム4の代わりに、P偏光とS偏光
の透過1反射率を適当に設定できるビームスプリッタを
用いても良い。
前記複合ホログラムレンズ10及び光検出器群20は、
第2図に示すように構成されている。
すなわち、この複合ホログラムレンズ10は、ハーフミ
ラ−4側から順に、1/2波長板14゜第1ホログラム
11.第2ホログラム12.ガラスまたはプラスチック
等からなる透明基板15゜及び第3ホログラム13を有
し、前記透明基板13のハーフミラ−4側の面に、第2
ホログラム12が接合され、他方の面に、第3ホログラ
ム13が接合されている。また、前記第2ホログラム1
2上に、第1ホログラム11が接合され、必要に応じて
、この第1ホログラム11上に172波長板14が接合
されている。
前記1/2波長板14は、入射光の偏光方向を45°回
転させるために、方位角が22.5°に設定されている
前記第1ホログラム11は、平行光で入射した光を、第
2ホログラム12に対して最適な偏光回折効率になるよ
うに偏向方向を変換するように回折するようになってい
る。
前記第2ホログラム12は、偏光特性を有する例えば表
面レリーフ梨ホログラムを用い、前記第1ホログラム1
1からの光を、透過光と回折光とに分離するようになっ
ている。尚、この第2ホログラム12は、例えば、S偏
光に対しては、回折効率を85〜80%とし、透過率を
15〜20%とし、P偏光に対しては100%回折する
ようになっている。
前記第3ホログラム13は、前記第2ホログラム12の
透過光を2つの半円ビームに2分割し、且つ、各半円ビ
ームを異なる焦点に集束させるように回折するようにな
っている。各半円ビームを受光する位置には、光検出器
S1.S2が配設されている。尚、一方の光検出器S1
に入射する半円ビームの焦点は、光検出器S1よりも遠
い位置にあり、他方の光検出器S2に入射する半円ビー
ムの焦点は、光検出器S2よりも近い位置にあり、また
、合焦時には、両光検出器81.82に投影される半円
ビームの面積が相等しくなるようになっている。
また、前記第3ホログラム13は、前記第2ホログラム
12の回折光を収束するように回折するようになってい
る。この回折光の光路上には、偏光プリズム21が配設
されている。この偏光プリズム21は、偏光膜面22で
、P偏光を透過しS偏光を反射し、この反射されたS偏
光を、斜面23で反射して、P偏光とS偏光とを分離し
、且つ、P偏光とS偏光とを略同方向に出射するように
なっている。
前記偏光プリズム21で分離されたP偏光とS偏光を、
それぞれ、受光する位nには、光検出器83.84が配
設されている。
また、前記光検出器S+ 、82.83 、S+からに
なる光検出器群20は、同一の基板25上に設けられて
一体化されている。
尚、このように−磁化された光検出器群2oと複合ホロ
グラムレンズ10とを一体化しても食い。
このような構成により、記録媒体3がらの戻り光は、1
/2波長板14により偏光方向が45゜自転され、第1
ホログラム11により第2ホログラム12に対して最適
な偏光回折効率になるように偏向方向が変換され、第2
ホログラム12に入射する。この第2ホログラム12の
透過光は、2つの半円ビームに分割され、各半円ビーム
は、光検出器81.82に入射する。そして、この光検
出器Sz 、82の出力信号によりフォーカス、トラッ
キングの各エラー信号が生成される。また、前記第2ホ
ログラム12の回折光は、偏光プリズム21によってP
偏光とS偏光が分離され、P偏光は光検出器S3で受光
され、S偏光は光検出器S4で受光される。そして、こ
の光検出器83゜8+の出力信号により情報信号が生成
される。
前記フォーカス、トラッキングエラー信号と情報信号は
、次のようにして検出されるようになっている。
第3図に示すように、光検出器S1と82は、それぞれ
、2分割の光検出器Su、St2とS13゜S 14か
らなり、フォーカスエラー信号検出は、ダブルナイフェ
ツジにより、減算器34によって、(Stt+S+a)
−(S12+814)を演算することにより得られる。
また、トラッキングエラー信号検出は、プッシュプル法
を用い、トラックに対して光ビームを動かすと、2つの
半円が同方向に動くので、加算器31で光検出器S11
.S12の出力を加算し、加粋器32で光検出器のS+
3.St+の出力を加算し、減算器33で加粋器31.
32の出力の差を演算することによって得られる。
また、データ部の情報信号は、減算器35で、光検出器
S3と$4の出力の差を演算することにより得られ、プ
レピット部の情報信号は、加淳器36で、光検出器S3
と84の出力の和を演算することにより得られる。
ところで、前記第1ホログラム11は、第4図に示すよ
うにして作成される。すなわち、第1ホログラム11と
なる乾板11aに対し、平面波L1を垂直入射させ、一
方、発生源が同じ別の平面波L2を所定の角度を持って
入射させ、二重露光法によって、第1ホログラム11が
作成される。
また、第3ホログラム13は、第5図に示すようにして
作成される。この第3ホログラム13の作成においては
、収差を少なくする点が重要である。第3ホログラム1
3となる乾板13aに対し、所定の傾きを持つ2つの平
面波01.02を入射させる。また、前記乾板13aの
反対側より、前記01.02と同一光源から発光された
平面波03を、それぞれfl、f2.f3の焦点を持つ
マイクロレンズ41.42.43からなるマイクロレン
ズ群40に入射させる。そして、平面波01とレンズ4
3からの球面波、平面波02とレンズ41からの球面波
、平面波02とレンズ42からの球面波の各二重露光に
より、第3ホログラム13が作成される。尚、各マイク
ロレンズ41,42.43の焦点は、f2 >f3 >
flの関係になっている。また、各マイクロレンズ41
,42゜43の焦点位置に、ピンホール45を配置し、
高次回折による収差の影響を除去するようにしている。
このようなホログラムレンズは、回折を利用でき、光検
出器の配置に合わせて決定できる点が良く、光磁気の複
雑な差動光学系には特に有効である。
次に、本実施例で小型な偏光特性を有する第2ホログラ
ム12について説明づる。一般的に、格子ピッチが光の
波長に依存し、特にλ/d(λ:波長、d:格子ビッヂ
)が小さくなると複屈折が生じ、また、その複屈折は波
長が小さくなると大きくなる傾向にある。更に、入射角
として適当な非ブラッグ角を選択することによって、格
子溝に垂直な偏光と格子溝に平行な偏光の回折効率が共
に大きく、且つ回折効率が相等しくなるようにすること
ができる。
尚、1/2波長板14により偏光面を45°回転させる
代わりに、1/2波長板14を除き、カー回転によるS
偏光成分に対し、第2ホログラム12の格子溝を45°
回転して配置し、更に、第2ホログラム12に対し、入
射角を非ブラッグ角に設定することにより、格子溝に垂
直な偏光と格子溝に平行な偏光の回折効率を同じにする
ことができる。
このように、本実施例によれば、偏光特性を有する第2
ホログラム12と、エラー信号検出用の第3ホログラム
13とを、透明基板15の各端面に設けることにより一
体化したので、構成が簡単で、小型化でき、また、両ホ
ログラム12.13の位置調整が不要になる。また、ホ
ルダの形状が単に円筒形状となり、小型で大量生産に適
したコストの安いピックアップが得られる。
また、第2ホログラム12.第3ホログラム13と共に
、1/2波長板14.第1ホログラム11も一体化づる
ことにより、より構成が簡単で小型にできる。
また、本実施例の複合ホログラムレンズ10を用いるこ
とにより、光検出器群20を一体にでき、且つ、回転調
整が不要になる。
更に、複合ホログラムレンズ10と光検出器群20とを
一体化することにより、両者の位置調整が不要になる。
また、第1ホログラム11によって第2ホログラム12
への入射角を最適の偏光回折効率が得られるように合わ
せることにより、回折効率の良い差動光学系が得られる
第6図は本発明の第2実施例の光磁気ピックアップの構
成を示す説明図である。
本実施例は、2波長半導体レーザを用い、記録。
再生及び消去が可能なピックアップの例である。
消去用半導体レーザ51から出射された光ビームは、コ
リメータレンズ52により平行光となり、ハーフプリズ
ム53を透過し、ダイクロツクミラー54で反射され、
再びハーフプリズム53に戻り、一部が反射され、対物
レンズ6によって、光磁気記録媒体3面上に集束される
ようになっている。この記録媒体3からの戻り光は、対
物レンズ6を通過し、ハーフプリズム53を通過し、ダ
イクOクミラ−56でカットされ、光検出器に入射しな
いようになっている。
一方、記録/再生用半導体レーザ57から出射された光
ビームは、コリメータレンズ58によって平行光となり
、整形プリズム59によって円形ビームにされ、ダイク
ロツクミラー54を通過し、ハーフプリズム53で一部
が反射され、この反射された光は、対物レンズ6により
記録媒体3面上に集束されるようになっている。この記
録媒体3からの戻り光は、対物レンズ6、ハーフプリズ
ム53、ダイクロツクミラー56を通過し、第1実施例
と同様の複合ホログラムレンズ10を通過して、光検出
器群20によって受光され、フォーカス、トラッキング
の各エラー信号及び情報信号が得られるようになってい
る。
その他の構成1作用及び効果は、第1実施例と同様であ
る。
第7図及び第8図は本発明の第3実施例に係り、第7図
は複合ホログラムレンズ及び光検出器を示す側面図、第
8図は情報信号及びフォーカス、トラッキングエラー信
号検出用の回路を示す回路図である。
本実施例では、第2ホログラム12は、P偏光とS偏光
とを、透過光と回折光によって分離するようになってい
る。前記第2ホログラム12の透過光は、第3ホログラ
ム13によって半円ビームと、2つの1/4円ビームに
分離されるようになっている。半円ビームは2分割の光
検出器S31゜S 32に入射し、各1/4円ビームは
、それぞれ、光検出器833,834に入射するように
なっている。
フォーカスエラー信号検出は、ナイフェツジ法を用いて
おり、合焦時には、前記半円ビームは前記光検出ZS3
t、S32の間に焦点を結び、記録媒体3面が対物レン
ズの焦点より近いデフォーカス時は、光検出器S 32
上に半円形の像が投影され、逆に記録媒体3面が対物レ
ンズの焦点より遠いデフォーカス時は、光検出器S 3
1上に半円形の像が投影される。従って、減算器6,2
によって、光検出器S31.S32の出力差を演算する
ことにより、フォーカスエラー信号が得られる。
また、トラッキングエラー信号検出は、プッシュプル法
を用いており、トラックオフセットが発生すると、光検
出器S33.S34而上での174円の像の大きさが非
対称になる。従って、減算器61によって、光検出器S
33.S3+の出力差を演算することにより得られる。
また、前記第2ホログラム12の回折光は、第3ホログ
ラム13で回折され、光検出6 S 3sに入射するよ
うになっている。そして、データ部の情報信号は、減算
器63で、光検出器S31.S32゜S3a、8a+の
出力の和と、光検出器835の出力との差を演算するこ
とにより得られ、プレピット部の情報信号は、加鐸器6
4で、光検出器Sa1.S32、833. SO及びS
 34の出力の和を演算することにより得られる。
尚、本実施例では、1/2波長板を用いていないが、入
射光のP偏光に対して第2ホログラム12のレリーフ溝
方向を45゛回転した位置に配置することにより、同様
の作用、効果が得られる。
本実施例によれば、第1実施例に比べ、光検出器の数が
少なく、また、偏光プリズム21がないことから、より
構成が簡単で、小型化が可能になる。
また、フォーカスエラー信号検出用の光ビームと、トラ
ッキングエラー信号検出用の光ビームとを分離し、両光
ビームを、別々の光検出器で受光して、フォーカス、ト
ラッキングの各エラー信号を互いに独立に検出可能とし
たので、各エラー信号の相互の干渉がなくなる。
また、エラー信号及び情報信号の生成回路が、第1実施
例に比べて簡単である。
その他の構成9作用及び効果は、第1実施例と同様であ
る。
第9図及び第10図は本発明の第4実施例に係り、第9
図は複合ホログラムレンズ及び光検出器を示す側面図、
第10図は情報信号及びフォーカス、トラッキングエラ
ー信号検出用の回路を示1回路図である。
本実施例では、第2ホログラム12は、第1ホログラム
11からの光を、透過光と回折光とに分離するが、S偏
光に対しては、回折効率を15〜20%とし、透過率を
85〜80%とし、P偏光に対しては100%透過する
ようになっている。
前記第2ホログラム12の透過光は、第3ホログラム1
3で回折され、偏光プリズム21に入射して、P偏光と
S偏光が分離され、P偏光は光検出器S3で受光され、
S偏光は光検出器S4で受光される。そして、第10図
に示すように、第1実施例と同様にして、光検出器S3
.84の出力信号によりデータ部及びプレピット部の情
報信号が生成される。
また、前記第2ホログラム12の回折光は、第3ホログ
ラム13によって、2つの半円ビームに分割され、各半
円ビームは、第1実施例と同様に、光検出器31.82
に入射する。そして、この光検出器Ss 、82の出力
信号によりフォーカス。
トラッキングの各エラー信号が生成される。
その他の構成9作用及び効果は、第1実施例と同様であ
る。
尚、本発明は、上記各実施例に限定されず、例えば、偏
光性を有するホログラムは、表面レリーフ型ホログラム
に限らず、回折格子の空間周波数と使用波長の積によっ
てPi光とS偏光との回折効率に大きな変化が生じるこ
とを利用した位相格子ホログラムを用いても良い。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、偏光特性を有する
ホログラムとエラー信号検出用ホログラムとを透明基板
の各端面に設けて一体化したので、光磁気ピックアップ
の構成を簡単にでき、小型化が可能になると共に、位置
調整が容易になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は本発明の第1実施例に係り、第1
図は光磁気ピックアップの構成を示す説明図、第2図は
複合ホログラムレンズ及び光検出器を示づ側面図、第3
図は情報信号及びフォーカス、トラッキングエラー信号
検出用の回路を示す回路図、第4図は第1ホログラムの
作製方法を示す説明図、第5図は第3ホログラムの作製
方法を示す説明図、第6図は本発明の第2実施例の光磁
気ピックアップの構成を示す説明図、第7図及び第8図
は本発明の第3実施例に係り、第7図は複合ホログラム
レンズ及び光検出器を示す側面図、第8図は情報信号及
びフォーhス、トラッキングエラー信号検出用の回路を
示す回路図、第9図及び第10図は本発明の第4実施例
に係り、第9図は複合ホログラムレンズ及び光検出器を
示ず側面図、第10図は情報信号及びフォーカス、トラ
ッキングエラー信号検出用の回路を示づ回路図である。 1・・・光磁気ピックアップ 3・・・光磁気記録媒体 10・・・複合ホログラムレンズ 11・・・第1ホログラム 12・・・第2ホログラム 13・・・第3ホログラム 15・・・透明基板    20・・・光検出器群30
・・・検出回路 第4図 第5図 」三続ネ山正書(自発) 昭和63年11月29[1 1、事件の表示 昭和63年特訂願第273829号 2、発明の名称 光磁気ピックアップ 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住  所 名  称 東京都渋谷区幡ケ谷二丁目43番2号 (037)オリンパス光学工業株式会社代表者  下 
 山  敏  部 4、代理・大 住  所 東京都新宿区西新宿7丁目4番4号 6、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」 「発明の詳細な説明」の欄 1、明細書の特許請求の範囲を次のように補正します。 「 光磁気記録媒体からの戻り光の偏光情報を利用して
情報信号を1qる光磁気ピックアップにJ3いて、前記
光磁気記録媒体と、この光磁気記録媒体からの戻り光を
検出づる光検出器との間の光学系内に、情報信号検出用
の光束を生成づる偏光特性を有するボログラムと、フォ
ーカスとトラッキングの少なくとも一方のエラー信号検
出用の光束を生成するエラー信号検出用ホログラムとを
設けると共に、前記偏光特性を右するホログラムと、前
記エラー信号検出用ホログラムとを、透明基板の各端面
に設【プることにより一体化したことを特徴とする光磁
気ピックアップ。」 2、明細書中箱2ページの第10行目ないし第11行目
の「・・・記録媒体・・・」を「・・・光磁気記録媒体
・・・」に訂正しまり。 3、明細書中箱6ページの第14行目の[・・・記録媒
体・・・]を「・・・光磁気記録媒体・・・」に訂正し
まづ。 4、明細書中箱6ページの第20行目の[・・・記録媒
体・・・」を「・・・光磁気記録媒体・・・」に訂正し
ます。 5、明細書中箱7ページの第1行目の「・・・記録媒体
・・・」を「・・・光磁気記録媒体・・・」に訂正しま
す。 6、明細山中第7ページの第3行目の「前記記録媒体・
・・」を「前記光磁気記録媒体・・・」に訂正しまり。 7、明細山中第7ページの第3行目ないし第4行目の「
・・・記録媒体・・・」を「・・・光磁気記録媒体・・
・」に訂正します。 8、明細書中箱8ページの第4行目の「ハーフミラ−4
側・・・」を「ハーフミラ−5側・・・」に訂正します
。 9、明細書中箱8ページの第7行目ないし第8行目の「
・・・透明基板13のハーフミラ−4側の・・・」を「
・・・透明基板15のハーフミラ−5側の・・・」に訂
正しまず。 10、明細書中筒10ページの第16行目ないし第17
行目の「尚、このように・・・−株化しても良い。」を
削除します。 11、明細書中筒10ページの第18行目の「・・・記
録媒体・・・」を[・・・光磁気記録媒体・・・]に訂
正します。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光磁気記録媒体からの戻り光の偏光情報を利用して情報
    信号を得る光磁気ピックアップにおいて、前記記録媒体
    と、この記録媒体からの戻り光を検出する光検出器との
    間の光学系内に、情報信号検出用の光束を生成する偏光
    特性を有するホログラムと、フォーカスとトラッキング
    の少なくとも一方のエラー信号検出用の光束を生成する
    エラー信号検出用ホログラムとを設けると共に、前記偏
    光特性を有するホログラムと、前記エラー信号検出用ホ
    ログラムとを、透明基板の各端面に設けることにより一
    体化したことを特徴とする光磁気ピックアップ。
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